Am 14. Juni 2009 erzielte Torres im Confederations-Cup-Spiel gegen Außenseiter Neuseeland innerhalb von 17 Minuten drei Tore. Am 11. Juli 2010 gewann er mit der Nationalmannschaft auch die Weltmeisterschaft 2010 in Südafrika. Spanien besiegte die Niederlande im Finale mit 1:0 nach Verlängerung.