Pada 14 Agustus 2017, Kim masuk dalam skuad Korea Selatan untuk dua kualifikasi terakhir Piala Dunia 2018 melawan Iran dan Uzbekistan.
Dalam kualifikasi melawan Iran pada 31 Agustus 2017, Kim melakukan debut internasionalnya sebagai starter dan menunjukkan pertahanan yang bagus selama 84 menit.
Baca Juga: Lionel Messi vs Cristiano Ronaldo? Perhitungan Matematika Memprediksi Final Piala Dunia Qatar 2022
Pada 5 September, Kim bermain sebagai pemain penuh waktu melawan Uzbekistan, membantu Korea Selatan menjaga satu clean sheet lagi.
Setelah pertandingan ini, Korea Selatan lolos ke Piala Dunia FIFA kesembilan berturut-turut.
Namun Kim Min Jae mengalami cedera pada 8 Mei 2018 dan tidak bisa mengikuti Piala Dunia FIFA 2018.
Pada 1 September 2018, Korea Selatan mengalahkan Jepang 2-1 dalam perebutan medali emas Asian Games 2018.
Baca Juga: Piala Dunia Qatar 2022 untuk Menentukan Pemenang Penghargaan Pemain Terbaik FIFA
Sebagai hasil dari kemenangan ini, Kim dan rekan satu timnya menerima pembebasan dari dinas militer, mengurangi wajib militer dua tahun menjadi hanya beberapa minggu pelatihan dasar.***