Für die USA nahm Stepan an der U20-Junioren-Weltmeisterschaft 2010 teil, bei der er seine Mannschaft als Kapitän zum Weltmeistertitel führte. Er selbst erzielte in sieben Spielen 15 Scorerpunkte. Damit war er nicht nur Topscorer des Turniers, sondern mit zehn Assists auch noch bester Vorlagengeber. Zudem wurde er in das All-Star Team des Turniers gewählt. Für die Weltmeisterschaft 2011 wurde Stepan erstmals in den Kader der US-amerikanischen Seniorenauswahl für ein Turnier nominiert. Im Verlauf des Wettbewerbs kam er in allen sieben Begegnungen der USA zum Einsatz, erzielte sieben Scorerpunkte – womit er der beste Scorer des Teams war – und scheiterte mit der Mannschaft in den Viertelfinals gegen Tschechien. Zudem vertrat er sein Heimatland bei den Olympischen Winterspielen 2014.