يواخيم لوف
تم اختيار مولر في التشكيلة النهائية المكونة من 23 لاعبًا لألمانيا من قبل المدير يواخيم لوف للمشاركة في كأس العالم 2018. لعب مولر في جميع المباريات الثلاث لألمانيا ضد المكسيك والسويد وكوريا الجنوبية. شارك مولر كأساسي ضد المكسيك والسويد، لكنه شارك كبديل ضد كوريا الجنوبية. لم ينجح مولر في تسجيل هدف بينما خرجت ألمانيا من كأس العالم في دور المجموعات.