Bundestrainer Joachim Löw nominierte Plattenhardt in den Kader der deutschen Nationalmannschaft für den Konföderationen-Pokal im Sommer 2017 in Russland. Sein A-Länderspieldebüt gab er am 6. Juni 2017 in Brøndby beim 1:1-Unentschieden im Testspiel gegen die dänische Nationalmannschaft. Während des Turniers kam er im dritten Gruppenspiel gegen Kamerun zu seinem einzigen Einsatz; er war auf der Position des Linksverteidigers nur Ersatz für den Stammspieler Jonas Hector. Der Wettbewerb wurde am 2. Juli 2017 durch einen Sieg im Endspiel gegen Chile (1:0) gewonnen. Am 4. Juni 2018 wurde er in den endgültigen Kader für die Fußball-Weltmeisterschaft 2018 in Russland berufen. Beim ersten Gruppenspiel der WM gegen Mexiko stand Plattenhardt in der Startelf. Bei der 0:1-Niederlage wurde er nach 79 Minuten für Mario Gómez ausgewechselt.