2016年6月26日，梅西率领的阿根廷在美国举办的2016百年美洲杯里一路披荆斩将，在小组赛以2-1，5-0，和3-0的比分击败了智利，巴拿马和玻利维亚，以小组头名的成绩闯入八强。其中，梅西在对巴拿马的赛事中替补上場30分鐘內攻入3球上演帽子戏法。阿根廷随后以4-1和4-0的比分击败委内瑞拉和东道主美国，与卫冕冠军智利会师决赛。双方在120分钟颗粒无收之后再次进入点球大战，但梅西在罗梅罗扑出比达尔主罚的点球后罚丢点球，阿根廷随后以2-4的比分再一次输给了智利，屈居亚军。這是梅西連續第三度奪得世界大賽亞軍，梅西在比赛结束后的媒体采访宣布自己从阿根廷国家队退役，引来国际足坛轩然大波。最後多方挽留下於2016年8月宣佈回歸國家隊。