Durant els darrers anys, l’Assemblea ha incrementat la presència i l’activitat en organismes internacionals per denunciar la repressió de l’Estat espanyol contra el poble de Catalunya i per difondre la causa catalana. És molt important exposar al món els abusos que, contra els seus drets, pateix el poble català. Cosa que també és fonamental per poder contrarestar el discurs de les autoritats espanyoles que intenta blanquejar la imatge del país i que, falsament, afirma que el conflicte ha acabat.
En el marc del Consell de Drets Humans de Nacions Unides, l’Assemblea ha estat present de forma regular a les sessions del Consell, on ha denunciat la persecució de l’Estat contra el moviment independentista català. Aquesta denúncia s’ha fet a través d’intervencions d’algunes ONG internacionals (com l’alemanya Society for Threatened Peoples) i de l’organització d’esdeveniments públics sobre el cas català.
En paral·lel, l’Assemblea va participar en el procés de l’Examen Periòdic Universal (EPU) de l’Estat espanyol de gener de 2020, amb un informe presentat conjuntament amb l’Organització de les Nacions i Pobles No-representats (UNPO). Aquest document va posar l’accent en la persecució dels representants polítics de la minoria nacional catalana a l’Estat espanyol i dels activistes independentistes. Aquest informe va contribuir al fet que, en el marc de l’EPU, fins a 23 estats de Nacions Unides fessin referència a les violacions de drets civils i polítics a l’Estat espanyol durant els darrers cinc anys, en clara referència a la situació a Catalunya.
Des que l’any 2022 va sortir a la llum l’escàndol d’espionatge del CatalanGate, l’Assemblea l’ha denunciat àmpliament a diverses instàncies europees i mundials, com ara al Fòrum sobre Minories de Nacions Unides i també davant del Parlament Europeu. En aquesta institució també es va participar en un acte per donar veu a les víctimes de la societat civil.
La denúncia per l’escàndol d’espionatge que l’Assemblea va adreçar a Relators Especials de les Nacions Unides va comportar una comunicació pública en resposta, on tres relators van denunciar la vulneració de drets que suposa aquest ús extensiu de l’espionatge i van demanar explicacions a l’Estat espanyol. També es van fer ressò de les víctimes de l’Assemblea, i van mostrar especial preocupació per l’espionatge contra líders de minories i activistes que no havien participat en cap activitat violenta.
L’entitat també ha intervingut en fòrums sobre minories nacionals de Nacions Unides com el Fòrum Regional Europeu, el maig de 2019, i el 13è Fòrum Global, el novembre de 2020. En el marc del qual es va organitzar una taula rodona i es va presentar un informe per denunciar el discurs d’odi contra la minoria nacional catalana. En el Fòrum sobre Minories, l’Assemblea ha criticat la repressió espanyola i la doble moral d’Europa, les vulneracions de drets i la creixent persecució de la cultura i llengua catalanes i el discurs d’odi contra el poble català. A l’octubre de 2022, l’entitat va remarcar la manca de neutralitat de la justícia espanyola al Fòrum de Drets Humans, Democràcia i Estat de Dret.
Pel que fa a altres organismes internacionals, s’ha participat de forma regular en les trobades de l’Organització per a la Seguretat i Cooperació a Europa sobre drets humans. S’hi han fet intervencions i s’hi ha presentat documentació escrita per denunciar les vulneracions de drets per part de les institucions espanyoles contra el poble de Catalunya (setembre 2019, novembre 2019, juny 2020, abril 2021, juliol 2021, octubre 2021, maig 2022, setembre 2022 i juny 2023)
Pel que fa al Consell d’Europa, l’Assemblea ha fet una tasca de denúncia i incidència, com l’enviament de comunicacions a la comissionada de Drets Humans, Dunja Mijatovic, al novembre de 2018. També una trobada al febrer de 2020 amb el ponent del grup de l’Assemblea Parlamentària del Consell d’Europa que investiga la vulneració dels drets polítics de representants electes kurds i catalans, empresonats a Turquia i a l’Estat espanyol, respectivament.
Al maig de 2019 l’Assemblea Nacional Catalana, conjuntament amb el Consell per la República, va preparar i presentar una iniciativa ciutadana europea (ICE). Aquesta iniciativa té com a objectiu recollir un milió de signatures arreu de la Unió Europea per demanar que s’apliqui a l’Estat espanyol l’article 7 del Tractat de la Unió, per la violació sistemàtica de drets humans contra el poble de Catalunya, la qual cosa comportaria que se suspengués de forma efectiva el dret a vot d’Espanya a les institucions comunitàries.
En un primer moment la Comissió Europea va rebutjar la tramitació d’aquesta ICE, fet que va dur l’Assemblea i el Consell per la República a recórrer la decisió al Tribunal de Justícia de la Unió Europea.
El 9 de juny de 2021 el Tribunal General de la Unió Europea (TGUE) va rebutjar el recurs defensat per Gonzalo Boye, perquè la iniciativa no convidava la Comissió Europea a presentar una proposta d’acte jurídic de la Unió, com exigeix el reglament sobre la iniciativa ciutadana.
L’Assemblea ha organitzat dues campanyes internacionals de denúncia de la causa general contra l’autodeterminació de Catalunya: Make a Move, Self-determination is a right not a crime”, durant el judici del Suprem, i Stand Up for Catalonia, per a la sentència del judici del Suprem. També s’ha organitzat la campanya #DefendCataloniaSaveEu, de sensibilització dels parlamentaris europeus en el marc del suplicatori contra els eurodiputats exiliats, i el #CatalanGate, per denunciar l’escàndol d’espionatge massiu contra l’independentisme català per part de les autoritats espanyoles, fent ús del programari espia Pegasus.