Am 29. August 2018 nominierte ihn Bundestrainer Joachim Löw erstmals in den Kader der A-Auswahl für eine Partie gegen Frankreich in der UEFA Nations League sowie für das folgende Testspiel gegen Peru. Am 9. September debütierte er für die Auswahl, als er beim 2:1-Sieg über Peru in der 88. Minute für Timo Werner eingewechselt wurde. Es folgten weitere Einsätze in Freundschaftsspielen sowie in der erfolgreichen Qualifikation zur Europameisterschaft 2021, bei denen Havertz auf verschiedenen Mittelfeldpositionen aktiv sowie an mehreren Treffern beteiligt war. Ab Ende 2020 rückte der Aachener wieder auf die Flügelpositionen, beim letzten Test vor der EM-Endrunde bereitete er hinter der Spitze Serge Gnabry agierend zwei Tore beim 7:1 über Lettland vor. Bundestrainer Löw berief Havertz gemeinsam mit seinen Mannschaftskollegen vom FC Chelsea, Timo Werner und Antonio Rüdiger, in den Kader für die Endrunde der Europameisterschaft 2021, bei der die deutsche Mannschaft in der Gruppenphase auf den amtierenden Weltmeister Frankreich, den amtierenden Europameister Portugal sowie Ungarn traf. Durch seinen Treffer beim 4:2 gegen die Portugiesen wurde der 22-Jährige zum bis dato jüngsten deutschen EM-Torschützen und löste damit Olaf Thon ab. Bei dem Turnier schied Deutschland im Achtelfinale gegen England aus. Havertz stand dabei in der Startelf. Später erhielt der Offensivspieler vom Portal "Spox.com" die Note 2,5 und gehörte somit neben den Münchner Leon Goretzka und Jamal Musiala in den Augen von "Spox.com" zu den drei besten DFB-Akteuren. Hervorgehoben wurde seine Leistung beim Remis gegen Portugal sowie der wichtige Treffer gegen Ungarn.