Lahm debuteerde op 18 februari 2004 in het Duits voetbalelftal, tegen Kroatië. Hij maakte deel uit van de selectie voor het WK 2006, waar hij het eerste doelpunt van het toernooi maakte. In de groepswedstrijd tegen Costa Rica scoorde hij met een schot van afstand vanaf links. Op het EK 2008 scoorde Lahm de 3-2 waarmee Duitsland de halve finale won van Turkije. Bondscoach Joachim Löw nam hem als aanvoerder van het Duitse team mee naar het WK 2010. Op 6 september 2013, in een WK-kwalificatiewedstrijd tegen buurland Oostenrijk (3-0), speelde Lahm zijn honderdste interland voor Duitsland. Duitsland won het treffen met 3-0 door treffers van Miroslav Klose, Toni Kroos en Thomas Müller. Nadat Lahm als aanvoerder het wereldkampioenschap voetbal 2014 won met de Duitse nationale ploeg, stopte hij op 18 juli 2014 op dertigjarige leeftijd als international.