В 2018 году футболист выступал за национальную команду на чемпионате мира. Французы в финальном матче в «Лужниках» обыграли соперников из Хорватии — 4:2. Мбаппе забил один гол.
В 2021 году Мбаппе в составе Франции дошел до ⅛ финала чемпионата Европы. Тогда французы уступили сборной Швейцарии (3:3, 4:5 пен.). Килиан допустил единственный промах в серии пенальти.
В 2022 году сборная Франции с Мбаппе вышла в финал чемпионата мира, где уступила Аргентине (3:3, 2:4 пен.). В финальном матче форвард сделал хет-трик и реализовал свою попытку в серии 11-метровых.
В 2024 году Килиан и его партнеры проиграли Испании в полуфинале чемпионата Европы (1:2). Мбаппе отдал ассист на гол Рандаля Коло-Муани.
В 2026 Франция вновь уступила Испании в полуфинале — 0:2 на чемпионате мира. Мбаппе, исполняющий роль капитана, не отметился результативными действиями в матче.
Отметим, что в 2021 году Мбаппе в составе сборной стал победителем Лиги наций. В финале французы победили испанцев (2:1). Форвард забил победный гол французской команды.
