El mismo año competiría para la Copa Libertadores 2015. River Plate salió campeón de América con Carlos Sánchez de titular otra vez ganando la Copa Libertadores por tercera vez en su historia. Por eso, Sánchez viajaría, una vez más, al Japón en diciembre de 2015 para competir en la Copa Mundial de Clubes de la FIFA 2015. Al final de esta competencia internacional, River Plate es subcampeón perdiendo con el Fútbol Club Barcelona de Lionel Messi. Carlos Sánchez fue un jugador esencial para las copas internaciones para el equipo riverplatense. En este año, Carlos Sánchez es elegido como el mejor futbolista de Sudamérica en la CONMEBOL.