Len čo bolo jasné, že jeho klub nepostúpi do play-off, prisľúbil reprezentačnému trénerovi Marcovi Habscheidovi účasť na Majstrovstvách sveta v lotyšskej Rige, kde bol podľa očakávania najväčšou hviezdou svojho mužstva, zaznamenal v 9 zápasoch 16 bodov za 8 gólov a 8 asistencií. Na drese nosil číslo 87. Crosbymu sa podarilo získať najcennejší kov na olympiáde vo Vancouveri, pričom strelil víťazný gól v predĺžení vo finálovom zápase Kanady proti USA. Na ZOH 2014 získal tiež zlatú olympijskú medailu. To bol už kapitán Kanadskej reprezentácie. Po zisku zlatej medaily z Majstrovstiev sveta v roku 2015 v Prahe sa stal členom prestížneho Triple Gold Clubu. V roku 2016 doviedol tím Kanady ako osvedčený kapitán a súčasne najužitočnejší hráč turnaja k víťazstvu vo Svetovom pohári v Toronte.