W swoim debiucie na igrzyskach olimpijskich w Londynie w meczu przeciwko reprezentacji Francji strzeliła dwa gole (w 32'- na 2:2, w 66'- na 4:2). Najbardziej spektakularny mecz w karierze rozegrała w półfinale igrzysk przeciwko Kanadzie, w którym zdobyła zwycięskiego, dającego awans do finału gola na 4:3, w 123. minucie meczu (w dogrywce). Jest to najpóźniej zdobyta bramka w historii głównych turniejów piłkarskich pod patronatem FIFA (zarówno kobiecych jak i męskich). W finale przeciwko Japonii asystowała przy pierwszej bramce Carli Lloyd a jej drużyna wygrała 2:1, zdobywając złoty medal olimpijski.
W 2012 Morgan zdobyła tytuł Piłkarki Roku 2012 Amerykańskiej Federacji Piłkarskiej, zajęła trzecie miejsce w głosowaniu na Piłkarkę Roku 2012 w plebiscycie FIFA, była także nominowana do tytułu sportowca roku przez ESPY Awards.
W 2015 zdobyła w Kanadzie Mistrzostwo Świata z reprezentacją USA rozbijając w finale Japonię 5:2. W 2019, we Francji, obroniła ten tytuł pokonując w finale Holandię 2:0.
W 2020 roku zdobyła brązowy medal olimpijski. Na igrzyska w 2024 roku nie otrzymała powołania.
Morgan ostatni raz w reprezentacji zagrała w meczu towarzyskim przeciwko reprezentacji Korei Południowej, 5 czerwca 2024 roku.