На молодёжном чемпионата мира 2010 Степан был капитаном сборной США. Американцы завоевали золотые медали в финале обыграв сборную Канады — 5:6 ОТ. В семи матчах чемпионата Дерек заработал 14 (4+10) очков, что позволило ему стать лучшим ассистентом и бомбардиром турнира. Он также вошёл в символическую сборную чемпионата.