Après le "Mundial" 1978 où la France échoue au premier tour, Six conserve la confiance de Michel Hidalgo et est de toutes les grandes aventures des "Bleus" jusqu'au milieu des années 1980 malgré un changement de tactique où le 4-4-2 succède au 4-3-3 qui limite fortement le rôle des ailiers. Il joue un rôle décisif lors de la qualification pour la Coupe du monde 1982 en marquant notamment le second but d'une victoire capitale à Paris face à l'équipe des Pays-Bas et lors de la phase finale qui voit les Tricolores atteindre le dernier carré à la surprise générale. Lors des éliminatoires, lors du premier match contre Chypre à Limassol, il inscrit le sixième but de l'équipe de France de la tête, chose rarissime pour lui. Le 8 juillet 1982, lors de la demi-finale de Séville face à la RFA, Six échoue, avec Maxime Bossis, sur le gardien allemand Harald Schumacher pendant l'épreuve des tirs au but. La France est éliminée. Il lui faut attendre encore deux ans pour remporter son premier titre international avec la victoire des "Bleus" en finale du Championnat d'Europe en 1984 face à l'Espagne, le 27 juin 1984 à Paris. Didier Six prend alors sa retraite de l'équipe de France.