Debiutował w drużynie Francji 17 czerwca 2006 w meczu z Rumunią w Bukareszcie. W swoim debiucie zdobył przyłożenie. Został powołany na Puchar Świata, mimo że miał w dorobku zaledwie pięć występów w drużynie narodowej i nigdy wcześniej nie występował w Pucharze Sześciu Narodów. Francja zajęła wówczas czwarte miejsce, a Dusautoir wystąpił w pięciu meczach. W 2010 drużyna francuska z Dusautoirem w składzie wygrała w Pucharze Sześciu Narodów. W 2011 dowodzony przez niego zespół zdobył srebrny medal w Pucharze Świata, a on sam otrzymał wyróżnienie najlepszego gracza finału, a następnie nagrodę dla zawodnika roku 2011 według IRB.