Viết tiếp cho đoạn này - Vào ngày 7 tháng 3 năm 2008, khi Kumagai 17 tuổi, cô ra mắt cho đội tuyển quốc gia Nhật Bản chống lại Canada. Vào tháng 8, Kumagai đã được chọn cho đội tuyển quốc gia U-20 Nhật Bản tại World Cup U-20 năm 2008. Năm 2010, cô chơi cho đội U-20 với tư cách là đội trưởng trong World Cup U-20 năm 2010.
. Năm 2011, cô là một phần của đội tuyển Nhật Bản giành World Cup, ghi bàn thắng trong trận chung kết với Hoa Kỳ. Cô cũng tham gia đội hình tại Thế vận hội Mùa hè 2012 và World Cup 2015. Nhật Bản đứng thứ hai ở cả hai cuộc thi. Vào tháng 1 năm 2017, cô được quản lý Asako Takakura bổ nhiệm làm đội trưởng của Nhật Bản. Năm 2018, Nhật Bản đã vô địch Asian Cup 2018. Cô đã chơi hơn 100 trận cho Nhật Bản. Vào ngày 10 tháng 11 năm 2019, Kumagai đã ghi bàn thắng đầu tiên của mình trong một trận giao hữu cho Nhật Bản trong chiến thắng 2-0 trước Nam Phi.