Pada tanggal 6 Juni 2014, Klose mencetak gol ke-69 gol dalam 132 pertandingan dalam kemenangan 6–1 atas Armenia di Mainz, melampaui rekor 68 gol dalam 62 pertandingan milik Gerd Müller dari 1966 sampai 1974. Klose menambah dua gol lagi saat Jerman menjuarai Piala Dunia FIFA 2014 dan memutuskan pensiun dengan catatan 71 gol dalam 137 pertandingan. Gol terakhirnya dicetak pada kemenangan kemenangan 7–1 di semi-final atas tuan rumah Brasil, sehingga dirinya melampaui Ronaldo sebagai rekor pencetak gol terbanyak sepanjang sejarah Piala Dunia FIFA.