Momen terindah bersama Timnas Prancis terukir pada 2018. Dia membawa Les Bleus juara Piala Dunia 2018 di Rusia.
Dia mengantarkan negaranya tercinta juara dunia untuk pertama kalinya setelah 20 tahun. Pada laga final, Griezmann tampil memukau dengan mencetak gol dan berperan dalam dua gol lainnya saat membantai Kroasia 4-2.
Akhir petualangannya di Piala Dunia ditandai dengan final besar lainnya di Qatar 2022. Bermain selama 71 menit saat Prancis akhirnya kalah adu penalti dari Argentina.
Secara total, dia bermain dalam 137 pertandingan untuk Les Bleus. Griezmann ada di urutan ketiga di belakang Hugo Lloris dan Lilian Thuram dalam penampilan sepanjang masa.