O'Sullivan edusti Yhdysvaltoja kolme kertaa nuorten MM-kilpailuissa: 2003, 2004 ja 2005. Vuonna 2004 Yhdysvallat voitti maailmanmestaruuden ja O'Sullivan oli merkittävässä roolissa. Hän teki kaksi maalia finaalissa Kanadaa vastaan 4–3 päättyneen ottelun päätöserässä. Jälkimmäinen maaleista jäi ottelun voittmaaliksi.