Bereits im November 2017 hatte Tolvanen bei der A-Nationalmannschaft im Rahmen der Euro Hockey Tour debütiert, bevor er Mitte Januar 2018 auch ins finnische Aufgebot für die Olympischen Winterspiele 2018 berufen wurde. Dabei profitierte er von der Entscheidung der National Hockey League, die Saison für diese Olympiade nicht zu unterbrechen und ihre Spieler somit für eine Teilnahme zu sperren. In Pyeongchang erreichte er schließlich den sechsten Platz mit der finnischen Auswahl und platzierte sich dabei mit drei Toren und sechs Assists auf Rang drei der Scorerliste, sodass man ihn ins All-Star-Team des Turniers berief. Wenige Monate später nahm er auch an der Weltmeisterschaft 2018 teil und erreichte dort den fünften Rang.