In Peking bei den Olympischen Spielen 2008 gewann Witthaus mit der deutschen Mannschaft im Endspiel gegen Spanien mit 1:0 und wurde Olympiasieger. Er war 2009 Europameisterschaftszweiter hinter England. Im Februar 2011 gehörte er zum erfolgreichen Team bei der Hallenhockey-Weltmeisterschaft 2011. Im August 2011 siegte die deutsche Mannschaft bei der Feldhockey-Europameisterschaft in Mönchengladbach im Finale gegen die Niederlande. 2012 wurde Witthaus Halleneuropameister. Bei seinem letzten Spiel im Nationaldress gewann er mit der deutschen Mannschaft im Finale der Olympischen Spiele in London mit 2:1 gegen die Niederlande.