Como internacional español se proclamó consecutivamente con las categorías juveniles de la selección nacional, , sub-19 en 2002 y subcampeón mundial juvenil en 2003. Debutó con la en el Estadio Carlos Belmonte de Albacete en 2006 frente a , siendo internacional absoluto con hasta 2018, totalizando y 14 goles. Por tanto, es miembro del "", formado por aquellos futbolistas con más de cien internacionalidades con su selección. Con ella se proclamó bicampeón de Europa en 2008 y 2012, siendo pieza clave en la consecución de ambos títulos, y campeón del mundo en 2010, anotando el célebre gol de la victoria ante los en el minuto 116' de la final que dio el título mundial a España. Estos éxitos le valieron para ser nombrado Jugador del Partido de la Final de la Eurocopa y Jugador del Partido de la Final de la Copa del Mundo. Fue también subcampeón de la Copa Confederaciones en 2013 y medalla de bronce en la Copa Confederaciones de 2009.