Bei der Weltmeisterschaftsendrunde erreichte Maxi Pereira mit Uruguay erstmals seit 1970 wieder das Halbfinale. Zuvor war Pereira im Viertelfinale gegen Ghana der einzige Fehlschütze seines Teams im Elfmeterschießen, als er den Ball über das Tor schoss. Dank Fernando Muslera, der zwei Elfmeter von Ghana hielt, kam seine Mannschaft trotzdem weiter. Bis zum Ausscheiden seiner Mannschaft im Halbfinale des Turniers gegen die Niederlande, in dem er kurz vor Schluss mit dem 2:3 sein erstes Länderspieltor verzeichnete, war er in allen Begegnungen in der Startformation. Pereira gewann im Folgejahr mit der Celeste die Copa América 2011. Er wirkte beim FIFA-Konföderationen-Pokal 2013 mit. Bei der Weltmeisterschaft 2014 in Brasilien gehörte er erneut dem Aufgebot Uruguays an und wurde im Verlaufe des Turniers dreimal eingesetzt, erreichte mit dem Team das Achtelfinale und schied dort gegen Kolumbien aus. Im ersten WM-Gruppenspiel gegen Costa Rica erhielt er die Rote Karte. Auch für die Copa América 2015 wurde er nominiert. Dort schied er mit der Mannschaft im Viertelfinale aus. Bei der Copa América Centenario 2016 gehörte er ebenfalls dem Aufgebot Uruguays an.