Ο Λαμ ξεκίνησε τη διεθνή καριέρα του στην εθνική ομάδα κάτω των 19 ετών. Ήταν μέλος της ομάδας που κέρδισε το ασημένιο μετάλλιο για τη Γερμανία στο Ευρωπαϊκό πρωτάθλημα κάτω το 2002 παίζοντας σε όλα τα παιχνίδια στο τελικό τουρνουά και σκοράροντας ένα κρίσιμο γκολ στο 90ο λεπτό (2-3) εναντίον της Αγγλίας σε ένα παιχνίδι που έληξε 3-3. Ο νεαρός εντυπωσίασε τον Ρούντι Φέλερ και στις 18 Φεβρουαρίου 2004 το πρώτο παιχνίδι του ήταν μια νίκη 2-1 επί της Κροατίας, όπου έπαιξε τα 90 λεπτά και επιλέχθηκε ως ο άνθρωπος του αγώνα από το γερμανικό ποδοσφαιρικό περιοδικό Kicker. Ήταν επίσης μέρος της ομάδας της Γερμανίας στο Ευρωπαϊκό Πρωτάθλημα Ποδοσφαίρου 2004 στην Πορτογαλία και έπαιξε 90 λεπτά και στα τρία παιχνίδια. Αγωνίστηκε με την εθνική της χώρας του και στο Ευρωπαϊκό Πρωτάθλημα Ποδοσφαίρου 2008 αλλά και στο Παγκόσμιο Κύπελλο Ποδοσφαίρου 2010, όπου ήταν αρχηγός. Στις 6 Σεπτεμβρίου 2013, πραγματοποίησε την 100ή του συμμετοχή με τη γερμανική εθνική ομάδα στην νίκη με 3-0 επί της Αυστρίας κατά τη διάρκεια των προκριματικών για το Παγκόσμιο Κύπελλο 2014. Στις 13 Ιουλίου 2014, ο Λαμ οδήγησε τη Γερμανία σε νίκη του Παγκοσμίου Κυπέλλου, με 1-0 εναντίον της Αργεντινής στον τελικό. Στις 18 Ιουλίου 2014, σε ηλικία 30 ετών, ανακοίνωσε τη αποχώρησή του από το διεθνές ποδόσφαιρο. Είχε σημειώσει πέντε γκολ σε 113 εμφανίσεις. Στις 2 Σεπτεμβρίου 2014, ο Μπάστιαν Σβάινσταϊγκερ διαδέχθηκε τον Λαμ ως αρχηγό της γερμανικής εθνικής ομάδας.