Tijekom svoje omladinske karijere igrao je za selekcijeŠpanjolske do 17, 19 i 21 godine. Sa selekcijom do 17 godina pobijedio jeEnglesku u finaluEuropskog prvenstva 2017. Iste je godine sa Španjolskom do 17 godina izgubio u finaluSvjetskog prvenstva protiv istog protivnika.[25][26] Bio je član selekcije do 19 godina naEuropskom prvenstvu 2019. Zabio je odlučujući penal u polufinalnoj utakmici protivFrancuske. Zabio je jedina dva gola u finalu protivPortugala koji je osvojio prethodno izdanje ovog natjecanja.[27]
ZaA selekciju Španjolske debitirao je 3. rujna 2020. u utakmiciUEFA Lige nacija 2020./21. protivNjemačke (1:1). Tri dana kasnije postigao je svoj prvi gol za reprezentaciju i to protivUkrajine (4:0).[28] Svoj prvihat-trick za reprezentaciju postigao je 17. studenog protiv Njemačke (6:0).[29][30] Svoj treći gol na odgođenomEuropskom prvenstvu 2020. postigao je u utakmici osmine finala protivHrvatske koju je Španjolska dobila 5:3 uprodužetcima.[31] Sa Španjolskom je ispao u polufinalu Europskog prvenstva.
Dana 6. listopada 2021. Torres je postigao oba španjolska gola u polufinalnoj utakmici završnog natjecanjaUEFA Lige nacija 2020./21. u kojoj je Španjolska pobijedilaItaliju, europskog prvaka, 2:1.[32] U finalnoj utakmici odigranoj četiri dana kasnije, Španjolska je izgubila 2:1 odFrancuske.[33] S dva postignuta gola, Torres je dijelio prvo mjesto na ljestvici najboljih strijelaca završnog natjecanja UEFA Lige nacija 2020./21. s dva francuska igrača:Karimom Benzemom iKylianom Mbappéom, od kojih je potonji osvojio trofej za najboljeg strijelca završnog natjecanja pošto je postigao dvije asistencije.[34]