黒船来航後、海防体制強化のため西洋式軍艦の輸入などを決めた江戸幕府は、オランダ商館長の勧めにより幕府海軍の士官を養成する機関の設立を決めた。オランダ海軍からの教師派遣などが約束され、ペルス・ライケン以下の第一次教師団、後にヴィレム・ホイセン・ファン・カッテンディーケ以下の第二次教師団が派遣された。さらに練習艦として蒸気船「観光丸」の寄贈を受けた。当面の目標は、オランダに発注した蒸気船2隻（後の「咸臨丸」「朝陽丸」）分の乗員養成とされた。そこで安政2年（1855年）に第1期生として、幕府伝習生37名が入校した。さらに、長崎など開港地の沿岸警備要員の要請も急務であったため、翌安政3年（1856年）には第2期生として長崎地役人などからなる幕府伝習生12名が臨時に追加された。その後、近代的な海軍兵学校においては若年の段階から士官養成をすべきとの方針から、第3期生として若手子弟中心の26名が入校した。また、幕府伝習生以外に諸藩の伝習生の受け入れも行われた。安政2年（1855年）12月1日、日蘭和親条約締結の同日から、計128名（薩摩藩16名・佐賀藩47名・肥後藩5名・長州藩15名・筑前藩28名・津藩12名・備後福山藩4名・掛川藩1名）が伝習を受けた。「咸臨丸」と同型の「電流丸」を発注していた佐賀藩出身者が最も多く、活動も活発であった。築地に軍艦操練所が新設されると、安政4年（1857年）3月に総監永井尚志はじめ多数の幕府伝習生は築地に教員として移動した。そのため、長崎海軍伝習生は45名程に減った。その後、江戸から遠い長崎に伝習所を維持する財政負担が大きいことが問題となり、幕府の海軍士官養成は軍艦操練所に一本化されることになった。安政6年（1859年）に長崎海軍伝習所は閉鎖され、オランダ人教官は本国へと引き上げた。長崎海軍伝習所の閉鎖後、練習艦「観光丸」は佐賀藩に貸与され、三重津海軍所で運用をつづけられた。長崎海軍伝習所の卒業生たちは、幕府海軍や各藩の海軍、さらには明治維新後の日本海軍でも活躍した。長崎海軍伝習所の閉鎖後、幕府海軍では本格的な外国人教官からの伝習は行われなかった。「富士山丸」の配備に際してフランス軍艦乗員から一時的な指導を受けたり（別名：横浜伝習）、箱館奉行所が独自に外国人船員から指導を受けていた程度であった。唯一、慶応年間になってイギリス海軍からの本格伝習が計画され、慶応4年（1868年）1月開始の予定でトレーシー中佐以下12名の教師団を招聘したが、大政奉還・王政復古により実現せずに終わった。
2008年に平成生まれの選手として初めて日本代表に選出され、同年5月24日のキリンカップにおける対コートジボワール戦で国際Aマッチデビューを飾った。同年10月9日のキリンチャレンジカップの対UAE戦では日本代表史上3番目の若さで代表初得点を挙げた。2010年6月のFIFAワールドカップ・南アフリカ大会では登録メンバーには選出されなかったが、サポートメンバーとしてチームに同行した。2011年1月、アジアカップ・カタール大会の代表メンバーに選ばれ、中村俊輔が代表引退してから空き番となっていた背番号10を着用した。グループステージのサウジアラビア戦では岡崎慎司の得点をアシストし、準々決勝の開催国カタール戦ではともに1点リードされている状況から2得点を挙げ、伊野波雅彦の決勝点もアシストする活躍で日本代表の準決勝進出に貢献した。しかし、準決勝の韓国戦で右足を負傷し途中交代したところ、右第5中足骨（右足小指の付け根）骨折の全治3カ月の重傷であることが判明し、決勝のオーストラリア戦を前に戦線離脱を余儀なくされた。その後2011年8月に行われたキリンチャレンジカップ2011の韓国戦で代表復帰し、2得点を挙げる活躍を見せた。2012年から2013年にかけて行われたブラジルW杯最終予選では、5試合に出場し2得点を記録し日本代表のW杯出場に貢献した。2013年6月中旬に行われたコンフェデレーションズカップではグループリーグ第2戦のイタリア戦で得点を決めたが、チームは3-4で敗戦した。最終的にチームはグループリーグ3戦全敗で敗退した。2014年5月12日にW杯ブラジル大会の日本代表メンバーに選出された。しかし、左サイドハーフとして先発出場した第1戦コートジボワール戦はシュートを1本も打てず後半に途中交代。第2戦ギリシャ戦は先発から外れ後半途中に投入されたがまたもシュート0に終わる。先発復帰した第3戦コロンビア戦はチーム最多のシュートを放つも精度を欠き、チームも大敗しグループリーグ敗退となった。英デイリー・メール紙やロイター通信などによる今大会のワーストイレブンに選出された他、サッカーサイト「Squawka」による今大会において『自国民を失望させた』選手5人の内1人に選ばれた。アジアカップ2015では全試合インサイドハーフで起用され、グループリーグ第3戦ヨルダン戦では代表9試合ぶりの得点を決めた。しかし準々決勝UAE戦では再三の決定機を外し、PK戦では6人目のキッカーとなるも失敗、チームはベスト8で敗退した。2018年6月、2018 FIFAワールドカップの日本代表メンバーに選出され、中村俊輔と並ぶ2大会連続背番号10番となった。大会前は、怪我の影響でドルトムントで直近3カ月で出場1試合、16分間のみ出場で、試合勘が問題視されていたが直前の強化試合でのパラグアイ戦でスタメン出場するとセレッソ大阪時代にもみせていた乾貴士との好連携など1ゴール2アシストの活躍をみせチームのエースへと再び返り咲いた。、そしてグループリーグ初戦の対コロンビア戦で、前半6分に自身で得たPKを決め、ワールドカップでの初得点を決め、その後も特徴である相手ディフェンスのギャップでパスを受けたり的確なパスでゲームを作り司令塔としてチームの勝利に貢献する活躍を見せた。前半6分での得点はW杯での日本代表最速得点であった。イギリスBBCの選ぶ第一節ベストイレブンに名を連ねた。グループリーグでは2試合に出場し、GL突破に貢献。決勝トーナメント1回戦の対ベルギー戦では、乾貴士の得点をアシストするもチームは敗れ、ベスト16止まりとなった。2019年3月26日、キリンチャレンジカップの対ボリビア戦にて、国際Aマッチ97試合目にして自身初の日本代表キャプテンを務める。