En decembro de 2011, Barkov foi elixido para xogar para Finlandia como o xogador finlandés máis novo no Campionato Mundial de Hockey sobre Xeo Junior. Durante o partido de cuartos de final o 2 de xaneiro de 2012 contra Eslovaquia, Barkov converteuse no segundo xogador máis novo en marcar un gol no Mundial de Juniores á idade de 16 anos e 4 meses. O récord é de Viktor Alexandrov, de Kazajstán, que estableceu o récord en 2001
aos 15 anos.