Plattenhardt ganó el Campeonato Europeo Sub-17 de la UEFA 2009 y disputó con el equipo la Copa del Mundo de ese año. En mayo de 2017 fue incluido por Joachim Löw en la lista de jugadores que jugarían la Copa Confederaciones, que los alemanes ganaron. El 4 de junio de 2018, fue incluido por Löw en la lista de veintitrés futbolistas que viajarían a Rusia a disputar la Copa del Mundo. El seleccionado alemán integró el grupo F junto con las selecciones de Corea del Sur, México y Suecia, y fue eliminado en primera ronda. Plattenhardt jugó el encuentro contra los mexicanos debido a que Jonas Hector tenía gripe; no tuvo demasiada participación y, de acuerdo con "The Independent", fue «ineficaz».