Gaudreau vertrat sein Heimatland erstmals beim Ivan Hlinka Memorial Tournament 2010, wo er mit der Mannschaft die Silbermedaille errang und mit fünf Scorerpunkten teaminterner Topscorer wurde. Erst über drei Jahre später gehörte der linke Flügelstürmer wieder einem Kader des US-amerikanischen Eishockeyverbandes an. Bei der U20-Junioren-Weltmeisterschaft 2013 war er abermals teaminterner Topscorer und mit sieben Treffern – ein Hattrick und drei Doppelpacks – bester Torschütze des Turniers, das mit dem Gewinn der Goldmedaille gekrönt wurde.