Będąc piłkarzem Werderu Brema Kempe powoływany był do młodzieżowych reprezentacji Niemiec. W reprezentacji U-18 zagrał dwa mecze. W kadrze U-20 zadebiutował, pod wodzą Horsta Hrubescha 12 października 2008 w meczu towarzyskim przeciwko Austrii. Austriacy to spotkanie wygrali 2-1, a honorowe trafienie dla pokonanych zaliczył właśnie Tobias Kempe. W 2009 roku uczestniczył wraz ze swoją reprezentacją w Mistrzostwach Świata U-20. Kempe zagrał w dwóch meczach fazy grupowej oraz w meczu 1/8 finału przeciwko Nigerii, kiedy to w 64' otrzymał czerwoną kartkę i został wyrzucony z boiska. Niemcy ten mecz wygrali, ale w ćwierćfinale nie sprostali Brazylijczykom.