ביוני 2014, במשחק נגד , הבקיע את שערו ה-69 במדי הנבחרת ובכך עקף את גרד מילר והפך למלך שערי הנבחרת בכל הזמנים. קלוזה נמנה עם סגל הנבחרת גם למונדיאל 2014, ובמהלך הטורניר כבש שני שערים. בניצחון 1–7 על בחצי הגמר כבש את שערו ה-16 במונדיאלים, ובכך שבר את שיאו של רונאלדו והפך למלך שערי המונדיאלים בכל הזמנים. בניצחון 0–1 על במשחק הגמר פתח קלוזה בהרכב הנבחרת, והיה שותף מלא לזכייתה בגביע העולם. לאחר המונדיאל, ב-11 באוגוסט 2014, הודיע קלוזה על סיום דרכו במדי נבחרת גרמניה.