Agyemang-Badu jouera tout d'abord avec le Ghana chez les -20 ans, -23 ans et ensuite chez les seniors. Le 22 mai 2008 sera sa première sélection. Mais il effectuera son premier match le 8 juin 2008 contre le Lesotho. Badu jouera également pendant la Coupe d'Afrique des nations junior 2009 en Côte d'Ivoire et pendant la Coupe du monde de football des moins de 20 ans 2009 en Égypte. Badu inscrira le penalty en or le 16 octobre 2009 en finale contre le Brésil qui les sacreront champions du monde junior, la première pour un pays d'Afrique.le février 2012,lors d'un match Ghana vs Guinée pour la CAN 2012 il fusille le gardien guinéen d'une frappe avant la surface. Ce but sera élu Prix Puskás de la FIFA. Il est appelé par son sélectionneur James Kwesi Appiah pour disputer la Coupe du monde 2014 au Brésil et la CAN 2015 au Maroc.