Il participe ensuite quelques mois plus tard à la Coupe du monde des moins de 17 ans organisée au Brésil. Lors du mondial junior, il joue cinq matchs. Il se met en évidence en inscrivant un triplé en huitièmes contre l'Australie. Puis, lors du quart de finale face à l'Espagne, il brille de nouveau en inscrivant un but et en délivrant une passe décisive. En demi-finale, il inscrit encore un but face au Brésil. L'équipe de France remporte finalement la médaille de bronze en battant les Pays-Bas lors de la « petite finale », le . À titre personnel, Mbuku se voit décerner le Soulier d'argent Adidas du deuxième meilleur buteur de la compétition.