Farrell gab sein Nationalmannschaftsdebüt bei den Six Nations 2012 gegen Schottland. Seinen ersten Versuch erzielte er 2013 gegen Australien. Im gleichen Jahr wurde er erstmals für die British and Irish Lions nominiert und kam im letzten Spiel der Testserie gegen Australien zu einem Einsatz. Bei der nächsten Lions-Tour nach Neuseeland war er wieder im Aufgebot. Diesmal gehörte er bei der Testserie gegen die All Blacks in allen Partien zur Startaufstellung. 2017 wurde er zum Vizekapitän der englischen Nationalmannschaft ernannt, 2019 übernahm er das Kapitänsamt von Dylan Hartley.