Anh khoác áo đội tuyển Đức lần đầu tiên vào tháng 11 năm 2010 trong trận gặp Thụy Điển và đã trở thành cầu thủ trẻ nhất sau 56 năm khoác áo tuyển Đức. Götze là người ghi bàn thắng duy nhất trong trận chung kết World Cup 2014, đem về danh hiệu vô địch World Cup lần thứ tư trong lịch sử của bóng đá Đức.