Ai mondiali di calcio 2018 in Russia, realizza tre reti: segna il gol della vittoria nell'ultimo match del girone, vinto per 2-1 contro l'Islanda, va a segno poi nella semifinale contro l'Inghilterra, rete che permette la rimonta contro gli inglesi e, grazie anche all'assist per la rete di Mandžukić nei tempi supplementari, qualifica i croati alla loro prima storica finale mondiale; nella finale la Croazia perde per 4-2 contro la Francia e Perišić segna il gol del provvisorio 1-1, causando tuttavia il rigore del 2-1 dei transalpini.