고바야시는 12일 도쿄 아지노모토 스타디움에서 가진 중국과의 2017년 동아시안컵 2차전에서 후반 39분 왼발 선제골을 터뜨렸다. 가와마타 겐고의 슛이 중국 수비진에 맞고 굴절되어 흐르는 것을 문전 오른쪽으로 달려가 왼발 터닝슛으로 연결하며 골망을 갈랐다. 그동안 일본 대표로 9차례 A매치에 나섰던 고바야시의 마수걸이포였다.
고바야시는 경기 후 믹스트존(공동취재구역)에서 가진 일본 취재진과의 인터뷰에서 "어떻게든 한 골을 가져오자는 생각이었는데 마지막에 결정을 지어 기쁘다"고 말했다. 그는 "마지막 (한-일전)까지 이겨 3연승으로 대회를 마치고 싶다"고 다짐했다.