Habitué des sélections de jeunes allemandes, Philipp Lahm connaît sa première sélection en équipe d'Allemagne le 18 février 2004 contre la Croatie.
Pour son premier match, il joue 90 minutes et est même déclaré Joueur du match par le magazine sportif allemand Kicker Sportmagazin10. Il est retenu par le sélectionneur Rudi Völler pour disputer l'Euro 2004 mais les mauvaises performances de l'Allemagne ne le permettent pas de se distinguer.
Il se révèle surtout aux yeux du grand public lors de la Coupe du monde 2006 en disputant tous les matchs de la sélection allemande et en y inscrivant le premier but de la compétition contre le Costa Rica, malgré un bras cassé. Il a même été nommé pour le titre de Meilleur footballeur de l'année FIFA à la suite de ses très belles performances lors de cette Coupe du monde. Le titre fut finalement décerné à Fabio Cannavaro. Il a été choisi comme arrière-gauche dans l'équipe de l'année UEFA 2006 aux côtés de Kaká, Ronaldinho ou encore Thierry Henry. Malgré cela, il n'empêchera pas l'élimination de la Mannschaft contre l'Italie en demi-finale.
Considéré comme l'un des meilleurs joueurs à son poste, c'est fort de cette réputation qu'il dispute l'Euro 2008. Il débute la compétition comme arrière droit, Marcell Jansen occupant le flanc gauche. Les performances en demi teinte de Jansen lui vaudront de récupérer le flanc gauche, Arne Friedrich récupérant lui, le côté droit. Malgré les piètres performances de la défense alignée dans le tournoi, coupable d'encaisser trop de buts, Lahm arrive à se démarquer par son apport offensif.
En demi-finale, il se distingue en inscrivant le but de la qualification, face à une équipe de Turquie qui avait dominé une large partie du match. Contre l'Espagne, en finale, il se « distingue » surtout en commettant l'erreur11 qui amène le but décisif de la formation ibérique quelques minutes avant la fin de la première mi-temps. Repris par Fernando Torres alors qu'il semblait contrôler le ballon, Lahm se fait voler la balle par l'attaquant espagnol qui en profite pour marquer ce qui sera le but de la victoire11. Lahm ne réapparaîtra plus pour la seconde mi-temps: blessé12, il est remplacé par Marcell Jansen.
Retenu dans la sélection des 23 joueurs du sélectionneur Joachim Löw pour la Coupe du monde 2010, il est nommé capitaine de la Mannschaft en mai 2010 en raison du forfait de Michael Ballack13. Aligné côté droit, il livre une bonne Coupe du monde, ce qui lui vaut d'être nommé dans l'équipe-type FIFA de la compétition.
Néanmoins, l'Allemagne ne finira que troisième de la compétition, éliminée en demi-finale par l'Espagne (1-0) et malgré de belles prestations contre l'Angleterre (4-1) et l'Argentine (4-0). Bien que titulaire pour tous les autres matchs de la compétition, Lahm ne disputera pas la « petite » finale de la compétition, remportée contre l'Uruguay (3-2), en raison d'une grippe.
Comme en 2010, c'est en qualité de capitaine que Lahm est retenu pour l'Euro 2012. La performance de l'Allemagne tout comme celle de son capitaine sont contrastées. Si la Nationalmannschaft se qualifie sans trop de difficulté pour les demi-finales, elle est éliminée à ce stade de la compétition par l'Italie en raison d'erreurs défensives, que le capitaine de la sélection qualifient "d'idiotes"14. Lui-même est impliqué sur le premier but de Mario Balotelli en raison d'un marquage lâche14.
