Für Großbritannien nahm O’Connor im Juniorenbereich an der Division I der U18-Weltmeisterschaft 2005 und der U20-Weltmeisterschaft 2008 teil. Im Seniorenbereich stand er im Aufgebot seines Landes bei den Weltmeisterschaften der Division I 2009, 2010, 2011, 2014, 2015, als er zum besten Verteidiger des Turniers gewählt wurde, 2016, als er bester Vorbereiter und gemeinsam mit dem Esten Robert Rooba auch Topscorer des Turniers war und zudem zum besten Verteidiger des Turniers gewählt wurde, 2017, als er erneut zum besten Verteidiger des Turniers gewählt wurde, und 2018, als er als wiederum bester Verteidiger auch in das All-Star-Team des Turniers gewählt wurde. 2011 erzielte er für seine Farben beim abschließenden Spiel gegen Polen den 3:2-Siegtreffer und hielt damit die Hoffnung auf den ersten Aufstieg in die Top-Division seit dem Abstieg 1994 aufrecht. Am Ende scheiterten die Briten jedoch an Kasachstan, da die Asiaten ihr letztes Spiel gegen die Ukraine nach einem 1:2-Rückstand noch drehen konnten. Sieben Jahre später gelang dann nach einem 3:2-Sieg nach Verlängerung gegen Ungarn bei der Weltmeisterschaft 2018, zu dem O’Connor den Siegtreffer im Penalty-Schießen beitrug, schließlich doch der Aufstieg in die Top-Division.