Karol Mets debütierte für Estland erstmals in der U-17 im Mai 2005 gegen Lettland. Ein Jahr später und nach acht Länderspielen in der U-17 Altersklasse kam der Innenverteidiger einmal in der U-18 gegen Finnland zum Einsatz. Im selben Jahr debütierte Mets auch in der folgenden U-19 Auswahl gegen Portugal. Mit dieser nahm er 2012 an der Europameisterschaft dieser Altersklasse teil, die zugleich als erste Estnische Fußballnationalmannschaft überhaupt an einem FIFA Turnier teilnahm; Mets kam dabei in allen drei Gruppenspielen gegen Portugal, Griechenland und Spanien auf Einsatzminuten. Nach drei Niederlagen in der Vorrunde schied er mit der Mannschaft allerdings aus. Ab 2012 spielte er nach seinem Debüt gegen Russland in Estlands U-21. In der U-19 und U-21 fungierte Mets in einigen Spielen als Mannschaftskapitän. Im November 2013 wurde er von Nationaltrainer Tarmo Rüütli erstmals in den Kader der A-Nationalmannschaft für die Länderspiele gegen Aserbaidschan und Liechtenstein berufen. Sein Debüt gab er im zweiten der beiden Länderspiele im Spiel gegen Liechtenstein bei dem Mets in der Startaufstellung stand.