Kimpembe scoorde zijn eerste goal voor PSG op 12 februari 2019, in de achtste finale van de Champions League tegen Manchester United. PSG won die wedstrijd met 0-2, maar in de terugwedstrijd werd het alsnog uitgeschakeld doordat United met 1-3 won.
Kimpembe debuteerde op 12 oktober 2014 in Congo-Kinshasa –21, in een wedstrijd tegen Jong Oostenrijk. In de jaren die volgden kwam hij uit voor Frankrijk –20 en Frankrijk –21. Kimpembe debuteerde in 2018 in het Frans voetbalelftal, tijdens een met 1–3 gewonnen oefeninterland in en tegen Rusland. Hij viel in de 81e minuut in voor Samuel Umtiti.
Bondscoach Deschamps nam Kimpembe mee naar het WK 2018 in Rusland. Op dit toernooi speelde hij één wedstrijd: hij stond 90 minuten op het veld in de groepswedstrijd tegen Denemarken (0-0). Frankrijk won uiteindelijk het toernooi door de finale te bereiken en hierin Kroatië te verslaan met 4-2.