El 21 de junio de 2016, Kimmich fue seleccionado para comenzar con Alemania en su último partido del Grupo C contra Irlanda del Norte, reemplazando a Benedikt Höwedes en el lateral derecho. El 17 de junio de 2018, Kimmich hizo su debut en la Copa del Mundo contra México en su primer partido, pero el juego terminó en una derrota por 1-0 para Alemania.