Леман дебютировал в национальной команде в феврале 1998 года, в матче против Омана и по состоянию на 16 августа 2006 года сыграл 39 матчей за свою страну, основная часть из которых - товарищеские. Всем, конечно же, прекрасно известно о его непримиримой борьбе с голкипером мюнхенской "Баварии" Оливером Каном, чье существование очень долго не позволяло Леманну стать номером один в Бундестим. Однако 7 апреля 2006 года, тренер немецкой национальной команды Юрген Клинсманн объявил, что первым номером в сборной на предстоящем Чемпионате Мира будет именно Йенс Леман.

В матче открытия чемпионата против Коста-Рики Леман пропустил два мяча, оба от паоло Ванчопе, но несмотря на это Германия выиграла матч 4-2. В следующих трех матчах Йенс отыграл очень надежно, не пропустив ни одного мяча, что позволило немцам выйти из группы и одержать убедительную победу над шведами в 1/8 финала. "Сухая" серия Леманна была прервана в четвертьфинале сборной Аргентины, но Бундестим нашла в себе силы сравнять счет, а в серии послематчевых пенальти уже Леманн стал героем, отразив два удара.

Противником Германии в 1/2 была Италия. Итальянцы имели очень неплохие шансы забить, но Леман совершил ряд впечатляющих сэйвов, включая один в добавленное время, когда он снял кулаком мяч с головы итльянца, уже готовившегося нанести прицельный удар, параллельно послав игрока команды противника в нокаут. Но и Леманн не смог ничего поделать за несколько секунд до окончания матча, пропустив два мяча с интервалом в одну минуту. Ни один из мячей не был неберущимся, но оба были забиты при полном попустительстве немецкой обороны. В финал прошли итальянцы. В матче за третье место почетное право защищать ворота получил Оливер Кан, против этого Леманн не возражал.

Самый яркий момент в международной карьере Леманна - четвертьфинальный матч Чемпионата Мира 2006 (30 июня 2006, Олимпиаштадион, Берлин) против Аргентины. Основное и дополнительное время матча закончились со счетом 1-1. Дело дошло до пробития пенальти и Леман вывел свою команду в следующую стадию. Он взял два пенальти, один от Роберто Айялы, второй от Эстебана Камьяссо и был близок к отражению третьего, тогда как немцы забили все свои мячи, выиграв в итоге 4 - 2. Проявить такую доблесть Леманну помогла записка, переданная ему перед пробитием пенальти. Это была идея Урса Сьегенталера. Перед последним ударом Камбьяссо, Леманн очень долго изучал бумажку, даже несмотря на то, что имени Камбьяссо на ней не было. История записки отражена в фильме "Deutschland. Ein Sommermarchen". Леманн стал героем немецких болельщиков после этого матча, и даже получил похвалы от многолетнего врага Оливера Кана.