Finalment, Umtiti va ser convocat per Didier Deschamps per formar part de l'equip francès a l'Eurocopa de 2016, després de la lesió de Jérémy Mathieu. Umtiti, doncs, va debutar amb la selecció francesa el 3 de juliol en el partit de quarts de final d'aquesta competició, que enfrontava França, l'amfitriona, amb la selecció islandesa, a l'Stade de France, substituint al central titular Adil Rami, que havia estat sancionat. Així, Umtiti es convertia en el primer jugador que debutava amb França en una fase final, després de Gabriel De Michèle al Campionat del Món de 1966. En aquell partit, Umtiti va realitzar 77 passades, sense cap error, i França va acabar imposant-se per 5-2. A partir d'aquell moment, va disputar com a titular els dos partits que acabaria per jugar França, les semifinals i la final, que França perdria contra Portugal, per 0-1, gràcies a un gol d'Éder.