В 2011 году Диего Годин стал победителем Кубка Америки. На турнире он сыграл лишь в одном, финальном матче (вышел в конце встречи на замену), поскольку незадолго до старта турнира получил травму. Заменявший Година по ходу турнира Себастьян Коатес был признан лучшим молодым игроком Кубка Америки. В 2012 году Годин в двух матчах подряд забил голы в ворота своей же сборной. В игре отборочного турнира к чемпионату мира 2014 года, 2 июня, при счёте 1:0 его автогол лишил «Селесте» двух потенциальных очков. В следующем матче, сыгранном 10 июня, при счёте 2:0, Годин отправил мяч в сетку собственных ворот на 40-й минуте, а уже во втором тайме, на 48-й минуте, именно он опекал Паоло Герреро, когда тот сравнял счёт. Однако уругвайцы, несмотря на незабитый Диего Форланом пенальти на 55-й минуте, сумели выиграть 4:2. На чемпионате мира 2014 в Бразилии, забил единственный мяч в ворота сборной Италии на 81 минуте и принёс минимальную победу Уругваю, тем самым выведя её в 1/8 финала чемпионата. Со второго матча этого турнира, из-за травмы основного капитана команды Диего Лугано, Годин стал капитаном сборной Уругвая на оставшиеся матчи турнира. По итогам 2014 года был признан вместе со своим партнёром по «Атлетико» Хосе Марией Хименесом лучшим футболистом Уругвая. В мае 2015 года, в процессе подготовки и объявления составов на проходящий немногим позже Кубок Америки, Годин был назначен капитаном национальной сборной на постоянной основе. В матче Кубка Америки 2016 года против сборной Венесуэлы Годин провёл свой сотый матч за сборную. Был включён в состав сборной и на Кубок Америки 2021.