Grujić góp mặt cho đội tuyển Serbia ở tất cả các cấp độ trẻ từ dưới 16 tuổi đến dưới 21 tuổi, và là thành viên của đội tuyển U20 Serbia đã giành chức vô địch U-20 World Cup 2015 tại New Zealand.

Vào tháng 5 năm 2016, Grujić có trận ra mắt quốc tế đầy đủ cho đội tuyển quốc gia Serbia sau khi vào sân thay cho Nemanja Matić trong chiến thắng 2-1 trước Síp.

Vào tháng 5 năm 2018, anh có tên trong đội hình sơ bộ của Serbia cho vòng chung kết World Cup 2018 tại Nga.

Vào tháng 6 năm 2018, anh được chọn vào danh sách chính thức 23 cầu thủ của đội tuyển Serbia tham dự World Cup 2018 nhưng anh không ra sân ở bất kỳ trận đấu nào ở đó.