Lovren joutui jäämään nilkkavamman takia pois EM-kilpailuista 2012. Hän pelasi Kroatian kaikki kolme ottelua MM-kilpailuissa 2014. Hän ei ollut Kroatian joukkueessa EM-kilpailuista 2016. Hän pelasi Kroatian jokaisessa ottelussa maan saavuttaessa hopeaa MM-kilpailuissa 2018. Hän pelasi täydet minuutit myös loppuottelussa Ranskaa vastaan.