W 2009 roku Agyemang-Badu wraz z reprezentacją Ghany U-20 wystąpił na Mistrzostwach Świata U-20 w Egipcie. Z Ghaną wywalczył mistrzostwo świata, a w finałowym spotkaniu z Brazylią wykorzystał decydujący o zwycięstwie rzut karny w serii rzutów karnych.