Antoine Griezmann zadebiutował w kadrze Francji w marcu 2014 roku. Sprawdził się na tyle, że zaledwie po czterech występach w Les Blues pojechał na mistrzostwa świata w Brazylii, gdzie w ćwierćfinale Francja uległa późniejszym mistrzom.
W 2016 roku był już zdecydowanym liderem reprezentacji, która dotarła do finału Euro 2016, gdzie ulegała Portugalii. Sam Griezmann podczas tej imprezy strzelił sześć goli, z czego aż pięć w fazie pucharowej, i został królem strzelców.
Najpiękniejszego momentu doczekał się dwa lata później w Rosji, gdzie Francja była już bezlitosna dla swoich rywali i zasłużenie sięgnęła po tytuł mistrzów świata, pokonując w finale Chorwację 4:2, a Griezmann strzelił jednego z finałowych goli. Łącznie trafił do siatki cztery razy i tylko jedno to trafienie miało miejsce w fazie grupowej.
Euro 2020 (rozgrywane w 2021 roku) nie było już tak udane dla Francji, która odpadała już w 1/8, ale za to sięgnęła po inne trofeum. Jesienią 2021 roku Les Blues, z Griezmannem w składzie, zdobyli Ligę Narodów.
Francja była bardzo bliska obrony tytułu mistrz świata w 2022 roku w Katarze, ale przegrała w finale po karnych z Argentyną. Natomiast podczas Euro 2024 zdobyła trzecie miejsce, przegrywając w półfinale z Hiszpanią. Tam Griezmann ani razu nie trafił do siatki.
Gracz Atletico Madryt zdecydował się w wieku 33 lat postawić krzyżyk na występy w reprezentacji. Francuz ostatni raz wybiegł w narodowych barwach trzy tygodnie temu w starciu Ligi Narodów z Belgią. Ostatniego gola strzelił natomiast ponad rok temu w towarzyskim starciu z Niemcami.
Łącznie dla reprezentacji Francji zagrał 137 razy, strzelił 44 gole i miał 38 asyst. Gracz dodał na swoje media społecznościowe filmik z pożegnaniem, który podpisał słowami:
"Z sercem pełnym wspomnień zamykam ten rozdział swojego życia. Dziękuję za tę wspaniałą trójkolorową przygodę i do zobaczenia wkrótce".