Direct na het WK onder 20 maakte Adiyiah zijn debuut voor Ghana, tijdens een wedstrijd tegen Angola. In januari 2010, net na zijn transfer naar AC Milan, nam hij deel aan de Afrika Cup 2010, waar Ghana de finale haalde. In juni werd Adiyiah ook opgeroepen voor het Wereldkampioenschap. Hij speelde niet veel en kreeg zijn speeltijd vooral via invalbeurten. Tijdens de kwartfinale tegen Uruguay had hij wel een belangrijke rol. In de laatste minuut van de verlenging kopte Adiyiah de bal richting doel en voorbij doelman Muslera, maar de bal werd met de hand van de doellijn gehaald door Luis Suarez. Asamoah Gyan miste de daaropvolgende strafschop en Ghana werd via een strafschoppenserie uitgeschakeld. Adiyiah miste in deze reeks de beslissende strafschop, waarna Sebastián Abreu zijn land naar de halve finale schoot.