詹姆斯高中時的照片，圖三有爆炸頭髮型的稚嫩安東尼客串
2002年夏，安東尼幫助美國隊在於委內瑞拉舉辦的2002年世界青年男子籃球錦標賽中奪得銅牌。
2004年，安東尼被選為美國奧運籃球隊的一員，最終在2004年雅典奧運會上奪得銅牌，場均2.4分和1.6次助攻，和2003級選秀的同級生勒布朗·詹姆斯以及德懷恩·韋德成為2006年世錦賽美國隊的聯合隊長，並幫助球隊獲得銅牌。
2006年8月23日，安東尼在和意大利的比賽中得到35分，創造了美國隊在FIBA比賽上的個人得分記錄。之前的記錄是由肯尼·安德森在1990年得到的34分。
安東尼場均19.9分、3.7個籃板和1.6次助攻，入選世錦賽最佳陣容。
2007年1月16日，安東尼由於在世錦賽上的出色表現被選為美國年度男子籃球運動員，同時他也是2007年美洲錦標賽中美國隊的一員。
安東尼場均21.2分（9場比賽191分）排名第二，落後於巴西隊的萊昂德羅·巴博薩。
同時，安東尼以5.2個籃板和1.4次助攻平了之前由阿倫·艾弗森創造的美洲錦標賽單場28分的得分記錄。
2008年，安東尼與勒布朗·詹姆斯、德懷恩·韋德、科比·布萊恩特等一起參加了北京奧運會。球隊場均淨勝32.2分，包括在四分之一決賽中31分戰勝澳大利亞隊和以20分的優勢擊敗阿根廷隊。
安東尼在和阿根廷的比賽中得到21分，創造了美國奧運比賽命中罰球數和罰球命中率的記錄。
2012年，安東尼參加了倫敦奧運會，球隊場均淨勝32.125分，其中小組賽第3戰對陣尼日利亞隊的比賽中，安東尼單場投中10記三分球砍下37分，打破了美國男籃隊史紀錄。
2016年6月23日，安東尼確認出征里約奧運會。 [105] 8月10日，在美國隊98：88擊敗澳大利亞隊的比賽中，安東尼超越勒布朗·詹姆斯，成為美國男籃歷史上得分最高的球員，總得分達到293分，並幫助美國隊蟬聯奧運會男籃金牌。
2016年8月22日，在里約奧運會奪得金牌後，安東尼宣佈退出美國國家隊。
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