I vendte han tilbake til McLaren, hvor han erstattet Kevin Magnussen og fikk verdensmesteren fra , Jenson Button som lagkamerat. Stoffel Vandoorne var Alonsos lagkamerat i og . Alonso klarte ikke å komme på pallen før han sluttet i Formel 1 etter 2018-sesongen. Hans beste resultat etter McLaren-returen er fire femteplasser, oppnådd i 2015, 2016 (2 stk) og 2018.