2016年U-19欧青赛半决赛，姆巴佩打进2球并有1次助攻，帮助法国以3-1击败葡萄牙。在决赛中，法国以4-0战胜意大利获得冠军。姆巴佩在该届赛事中为法国队打进5球，获得银靴奖。

2017年3月，姆巴佩首度入选国家队，并身披曾由齐达内、本泽马等主力所穿过，象征进攻核心地位的10号球衣。3月25日，在2018年世界杯欧洲区预选赛法国与卢森堡的对决上，姆巴佩在第78分钟换下帕耶，完成了自己在国家队的首秀。最终，法国国家队3-1击败卢森堡。入选国家队时18岁零三个月五天的年龄，使姆巴佩成为了法国国家队历史上年纪第二轻的入选球员。2017年8月31日，姆巴佩在2018年世界杯预选赛对阵荷兰的比赛中打进了他的第一个国家队进球.。在2018年3月对俄罗斯的友谊赛中姆巴佩梅开二度。

2018年5月17日，姆巴佩被法国国家队召集，出战2018年世界杯。6月21日，在世界杯小组赛C组第二轮法国队与秘鲁队的比赛中，姆巴佩打进了他在世界杯的第一个进球，同时他以19岁零183天的纪录，成为世界杯历史上最年轻的法国射手。6月30日，姆巴佩在世界杯淘汰赛阶段对阵阿根廷的一战中展现实力，多次高速推进阿根廷禁区制造威胁，下半场60分钟后更4分钟内独进2球，世界杯史上单场进两球的20岁以下球员此前仅巴西球王贝利一人，如今纪录被平。之后在2018年世界杯决赛下半场第65分钟的进球，也让他再次比肩球王贝利，成为第2位能够在世界杯决赛中进球的20岁以下球员，帮助法国击败克罗地亚，再次捧起大力神杯，赛后姆巴佩获得了最佳新秀奖。

由于新冠大流行的影响， 2020年欧洲杯推迟了一年。2021年5月18日，姆巴佩被征召参加2020年欧洲杯的法国队，这是他的第二次重大国际赛事。6月28日，他助攻本泽马在1/8决赛法国对阵瑞士的比赛中打进首球。双方120分钟3-3战平后，比赛进入点球大战，姆巴佩未能打进决定性的第五个点球，法国队被淘汰出局。姆巴佩在参加的四场比赛中均未能取得进球。

2021年10月7日的欧国联半决赛中，姆巴佩助攻本泽马，随后点球破门，帮助法国3-2战胜比利。姆巴佩也以22岁零291天的年龄超越本泽马，成为代表法国国家队出场达50次的最年轻球员。在三天后的决赛中，他再次助攻本泽马得分，随后打进制胜一球，法国队2-1战胜西班牙队夺得首届欧国联冠军。姆巴佩凭借两粒进球和两次助攻，获得了决赛圈的金靴奖。11月13日，世预赛小组赛对阵哈萨克斯坦队，姆巴佩攻入4球并送出1记助攻，帮助球队8-0战胜对手，个人成为自1958年的方丹之后的首位单场为法国队打入4球的球员。三天后，在世界杯预选赛法国队2-0战胜芬兰队的比赛中，姆巴佩再次助攻本泽马，这是他连续第五次助攻本泽马。

在2022年卡塔尔世界杯对阵澳大利亚的首场小组赛中，姆巴佩攻入1球、助攻2次，帮助法国队4比1取胜。赛后，姆巴佩被官方评为本场比赛最佳球员。四天后对阵丹麦，姆巴佩再下两城，让球队2比1战胜对手，打破世界杯卫冕冠军多年来无法晋级淘汰赛的魔咒。姆巴佩成为方丹之后首位实现连续3场世界杯破门的法国球员，并再次当选全场比赛最佳球员。11月30日，世界杯小组赛末轮对阵突尼斯队，姆巴佩在第63分钟替补科曼出场，以23岁345天的年纪成为在世界杯完成10次出场第二年轻的球员。12月4日，1/8决赛对阵莱万多夫斯基领衔的波兰，姆巴佩助攻吉鲁破门，并在下半场梅开二度，成为法国队史第二位单届世界杯进球5+的球员助力法国队3比1晋级八强，赛后被评为全场比赛最佳球员。此战打进2球后，姆巴佩以9球超越球王贝利，成为24岁前在世界杯进球最多的球员。

2022年12月18日，在世界杯面对阿根廷的决赛中，姆巴佩独中三元，上演了自1966年以来的首个世界杯决赛帽子戏法，可惜依然无法帮助法国队再夺大力神杯。姆巴佩个人以8粒进球赢得了本届赛事的金靴奖，个人的世界杯总进球数也来到了12球，距离克洛泽16球的世界杯总进球纪录仅有4球之差。年仅23岁的姆巴佩也许在下届世界杯就会让克洛泽的这个纪录作古。