Bismarck du Plessis dispute son premier test match contre l'Australie lors du Tri-nations 2007, le 7 juillet 2007. Sur neuf matchs disputés avec les Springboks, il n'est qu'une fois titulaire contre la Nouvelle-Zélande le 14 juillet 2007 car étant souvent la doublure du capitaine, John Smit. Quelques mois après ses débuts internationaux, il remporte la Coupe du monde de rugby 2007 avec l'équipe d'Afrique du Sud. Bien que non-retenu originellement dans la sélection sud-africaine, il bénéficie du forfait de Pierre Spies, troisième ligne centre qui ne sera pas remplacé poste pour poste. Son frère aîné Jannie du Plessis, aussi vainqueur de la Coupe du monde, n'est pas non plus dans le squad originel de Jake White, et est appelé à la suite du forfait de Brendon Botha. S'il dispute cinq matchs du tournoi, il n'est cependant jamais titulaire, barré par John Smit.
Ce n'est qu'en 2008, quand John Smit se blesse, qu'il devient titulaire en sélection lors du Tri nations. Ses prestations convaincantes au poste de talonneur poussent John Smit à occuper le poste de pilier droit. Lors de ce Tri nations, il écope d'une suspension de trois semaines pour un geste dangereux sur le néo-zélandais Adam Thompson. En 2009, il remporte le Tri nations.
En juin 2015, l'annonce de l'arrivée des frères du Plessis pour trois saisons au Montpellier Hérault Rugby est confirmée par le club[2]. Les deux frères essaient de rompre cet accord, conclu au moment où Fabien Galthié était entraîneur, n'étant pas en bons rapports avec Jake White, qui lui a succédé, et sous la direction duquel ils ont joué aux Sharks[2].
Au , Bismarck du Plessis compte 79 sélections sous le maillot des Springboks, inscrivant un total de 55 points, onze essais[3]. Il a été sélectionné pour la première fois avec les Springboks le contre l'Australie .