Le , Goretzka fait ses premiers pas internationaux avec l'équipe nationale allemande U16 contre l'Irlande du Nord à Göttingen. Le , joue son premier match pour la sélection nationale allemande des U17 contre la Turquie à Kelsterbach. Il deviendra le capitaine de cette sélection pendant la phase de qualification au Championnat d'Europe UEFA 2012 U17 et durant la phase finale de ce même tournoi.