2008 m. kovo 7 d., kai Kumagai buvo 17 metų, ji debiutavo Japonijos nacionalinėje komandoje prieš Kanadą. Rugpjūčio mėn. Kumagai buvo išrinktas į Japonijos U-20 nacionalinę komandą 2008 m. U-20 pasaulio čempionate. 2010 m. žaidė U-20 komandos komandos kapitone.
2010 m. Pasaulio futbolo čempionatas. 2011 m. ji buvo Japonijos pasaulio taurės nugalėtojo komandos narė, finalo metu prieš Jungtines Valstijas įmušusi penalti. Ji taip pat dalyvavo 2012 m. Vasaros olimpinėse žaidynėse ir 2015 m. Pasaulio čempionate. Japonija abiejose varžybose užėmė antrąją vietą. 2017 m. Sausio mėn. Asako Takakura ją paskyrė Japonijos komandos kapitone. 2018 m. Japonija laimėjo 2018 m. Azijos taurę. Ji sužaidė daugiau nei 100 rungtynių už Japoniją. 2019 m. lapkričio 10 d. Kumagai užsitarnavo savo pirmąjį golą draugiškoje rungtynėje su Japonija, kai komanda laimėjo 2:0 prieš Pietų Afriką.