Na tym turnieju zadebiutował 17 czerwca 1998 roku, w wieku 17 lat i 3 miesięcy, podczas przegranego 0:3 meczu fazy grupowej z Włochami i był to jego jedyny występ na tej imprezie. 22 stycznia 2000 roku, zremisowanym 1:1 meczem z Ghaną, zadebiutował w Pucharze Narodów Afryki, a 6 dni później - w wygranym 3:0 spotkaniu z Wybrzeżem Kości Słoniowej - zdobył swą pierwszą bramkę w kadrze narodowej. W 2000 roku został zwycięzcą Pucharu Narodów Afryki i złotym medalistą igrzysk olimpijskich w Sydney. Pierwszą mundialową bramkę zdobył w czasie mistrzostw świata w Korei i Japonii – 6 czerwca 2002 roku w meczu przeciwko Arabii Saudyjskiej. W 2002 roku triumfował także w Pucharze Narodów Afryki. W grudniu 2011 roku Kameruńska Federacja Piłkarska zawiesiła Eto’o na 15 spotkań, karząc go tym samym za udział w strajku reprezentantów kraju, który doprowadził do odwołania towarzyskiego meczu z Algierią 15 listopada 2011 rokuPiłka nożna. Eto’o odsunięty na 15 meczów reprezentacji. Zawieszenie piłkarza wywołało falę krytyki ze strony władz państwowych, co spowodowało zmniejszenie kary przez tamtejszą federację piłkarską z 15 do 4 meczów. We wrześniu 2013 roku po grupowym zwycięstwie w eliminacjach do mistrzostw świata w Brazylii nad Libią niespodziewanie Eto’o przekazał informację kolegom, że kończy grę w barwach narodowych.