Poprvé na vrcholné mezinárodní akci reprezentoval Kanadu na mistrovství světa do 20 let v roce 1987, kde se zapojil do památné bitky v utkání proti Sovětskému svazu. Kanada byla (stejně jako Sovětský svaz) z turnaje vyloučena a Fleury spolu s dalšími hráči dostal zákaz startu v mezinárodních utkáních. Již o rok později však na stejném turnaji pomohl vybojovat zlaté medaile. Za Kanadu startoval také na Kanadském poháru 1991, kde rovněž s týmem zvítězil a Světovém poháru 1996, kde skončila Kanada druhá. V roce 2002 byl členem zlatého týmu ze Zimních olympijských her v Salt Lake City.