Im Sommer 2006 wurde Krzyzewski auch Coach der US-Nationalmannschaft. Bei der Weltmeisterschaft 2006 verlor die Mannschaft im Halbfinale gegen Griechenland, Krzyzewski sprach später vom schlimmsten Tag seines Trainerlebens. Nach dem Halbfinalaus führte er die USA im Spiel um den dritten Platz zur Bronzemedaille. Bei der Amerikameisterschaft im Sommer 2007 gewann er mit der Nationalmannschaft die Goldmedaille und blieb während des gesamten Turniers ohne Niederlage, womit sich die USA für die Teilnahme am Olympischen Turnier 2008 in Peking qualifizierten.