Sau khi chia tay đội tuyển Việt Nam ở đợt tập trung gần nhất, Đoàn Văn Hậu được các bác sĩ tại Hà Nội FC đưa đi chụp chiếu và đánh giá tình hình chấn thương. Đội ngũ y tế của đội bóng Thủ đô, đứng đầu là bác sĩ Kim Kwang-jea đánh giá đầu gối của cầu thủ này vẫn còn vấn đề chưa được phát hiện và cần phẫu thuật để điều trị dứt điểm.
Đoàn Văn Hậu liên tục dính chấn thương đầu gối kể từ sau khi trở về từ CLB Heerenveen (Hà Lan). Quá trình điều trị và tập phục hồi của cầu thủ sinh năm 1999 được cho là chưa đạt hiệu quả tối đa dẫn đến việc tái phát.
Đoàn Văn Hậu khó kịp bình phục để cùng đội tuyển Việt Nam thi đấu vòng loại thứ ba World Cup - khu vực châu Á.
Sau khi bình phục, trở lại thi đấu và tái phát, Đoàn Văn Hậu từng phải lên bàn mổ vào cuối năm 2020. Cầu thủ này trải qua vài tháng tập phục hồi ở PVF. Đội ngũ y tế của đơn vị này sau đó có gửi báo cáo và khuyến nghị tới đội tuyển Việt Nam về thời điểm Đoàn Văn Hậu có thể trở lại thi đấu.
Tháng 6/2021, Đoàn Văn Hậu ra sân cho đội tuyển Việt Nam ở loạt trận vòng loại thứ hai World Cup 2022 khu vực châu Á, diễn ra tại UAE. Anh vào sân ở phút 78 trận gặp Indonesia, chơi trọn vẹn 90 phút trận gặp Malaysia và đá chính đến phút 60 trận gặp UAE.
Đến đợt tập trung vòng loại thứ ba, cầu thủ 22 tuổi vẫn được HLV Park Hang Seo triệu tập nhưng chỉ có thể tập riêng. Trước trận đấu với Ả Rập Xê Út, Đoàn Văn Hậu chia tay đội tuyển Việt Nam để trở về CLB tiếp tục điều trị dứt điểm chấn thương.