Auf internationalem Niveau debütierte McDavid bei der World U-17 Hockey Challenge 2013, wobei er mit dem Team "Canada Ontario" den sechsten Platz belegte und neun Scorerpunkte in fünf Spielen erzielte. Wenige Monate später stand er im Aufgebot der kanadischen U18-Nationalmannschaft bei der Junioren-Weltmeisterschaft 2013 in Sotschi. Dort hatte er als jüngster Spieler des Teams maßgeblichen Anteil am Gewinn der Goldmedaille, so gelangen ihm acht Tore und sechs Assists in sieben Spielen, womit er darüber hinaus zum besten Scorer, Torschützen und Vorlagengeber des Turniers avancierte. Zudem kürte man den Center zum wertvollsten Spieler und zum besten Stürmer der U18-Weltmeisterschaft. Im Rahmen der WM zog Jim Nill, zu dieser Zeit als Scout für die Detroit Red Wings tätig, bereits den Vergleich zwischen McDavid und Sidney Crosby, Mario Lemieux sowie Wayne Gretzky und sah in ihm einen möglichen "Next One".