Ook voor het eindtoernooi in Brazilië werd Schürrle meegenomen. Hij viel in tijdens de eerste groepswedstrijd tegen Portugal (0–4 winst) en maakte zo zijn WK-debuut. In de achtste finale tegen Algerije (2–1 na verlenging) viel hij in de rust in voor Götze en in de 92ste minuut opende hij de score. In de halve finale werd met 1–7 gewonnen van gastland Brazilië. Schürrle kwam als invaller voor Miroslav Klose in het veld en maakte de laatste twee Duitse doelpunten. Ook tijdens de finale tegen Argentinië (0–1 winst) mocht hij invallen; Schürrle verving de geblesseerd afgehaakte Christoph Kramer in de eerste helft en gaf in de tweede verlenging uiteindelijk de beslissende assist op het doelpunt van Götze, waardoor Duitsland de wereldtitel won. Zijn toenmalige clubgenoten David Luiz, Oscar, Ramires, Willian (allen Brazilië), Samuel Eto'o (Kameroen), Fernando Torres, César Azpilicueta (beiden Spanje), Gary Cahill, Frank Lampard (beiden Engeland), John Obi Mikel (Nigeria) en Eden Hazard (België) waren ook actief op dit toernooi.