Cesc oli mukana Espanjan joukkueessa, joka voitti maailmanmestaruuden vuoden 2010 kilpailuissa. Turnauksen loppuottelussa hän pääsi vaihdosta kentälle, ja syötti Andrés Iniestan laukoman voittomaalin. Hän pelasi turnauksessa neljässä ottelussa, muttei ollut kertaakaan avauskokoonpanossa.