Mit der französischen U19-Nationalmannschaft nahm er an der U-19-Fußball-Europameisterschaft 2007 teil, wo er im Halbfinale am späteren Europameister Spanien scheiterte. Für die französische U21-Nationalmannschaft kam er zwölfmal zum Einsatz, konnte sich jedoch nicht für die U-21-Fußball-Europameisterschaft 2011 qualifizieren. Am 15. August 2012 kam Capoue zu seinem ersten Einsatz für die französische Fußballnationalmannschaft, als er beim Freundschaftsspiel gegen Uruguay eingewechselt wurde.