В 2015 году выиграл Кубок Америки (впервые для Чили). В этом турнире Алексис забил 1 гол в матче группового раунда против Боливии (разгром 5:0). В 1/4 финала против действующего чемпиона Уругвая Санчес был назван игроком матча. В 1/2 финала со счётом 2:1 был обыгран Перу. Финал против Аргентины закончился вничью 0:0, а в серии послематчевых пенальти удар Санчеса стал решающим.