За сборную Германии Гётце дебютировал 17 ноября 2010 года, в возрасте 18-ти лет. Участник двух чемпионатов Европы (Евро-2012 и Евро-2016), чемпион мира (2014). Автор единственного решающего мяча в ворота сборной Аргентины в финальном матче чемпионата мира 2014 года.