El 14 de septiembre, chelsea camiseta 2024 Alexis salvó al F. C. Barcelona dándole la victoria contra el Sevilla Fútbol Club en el minuto 92 convirtiendo el 3-2 final. La temporada 2002-03 fue la última que se jugaría en Maine Road, que incluyó una victoria de 3-1 ante sus rivales del Manchester United, poniendo fin a una racha de 13 años sin ganar. El 4 de mayo anotaría un doblete en el triunfo por 3-1 sobre Hull City, por la Fecha 35, finalmente en la Premier League 2014-15 el conjunto de Londres terminó tercero con 75 pts, cuatro menos que el Manchester City (79) y doce menos que el Chelsea (campeón de esa edición). En el partido contra el Leicester City, recibiría una lesión que lo dejaría de baja para los octavos de la FA Cup, y lo llevaría a una sequía goleadora de 55 días que rompería en la jornada 28 de la Premier League 2014-15 el 4 de marzo con un gol que paso pegado al palo izquierdo y los mantuvo en el 3 puesto en la tabla de la premier league en el por 2-1 ante Queens Park Rangers, después por octavos de la UEFA Champions League 2014/15 debían enfrentarse al AS Monaco, cayendo por 3-1 de local en la ida y ganando por 2-0 en la vuelta pero por la regla del gol de visitante pasarían los franceses.
El 9 de abril por los cuartos de final vuelta de la UEFA Champions League 2013/14, el Barcelona venía de igualar 1-1 contra Atlético Madrid en el Camp Nou, por lo que la vuelta en el Vicente Calderón debía empatar a 1 para seguir con vida en el torneo europeo, los cules cayeron por 1-0 y se despidieron del torneo, Alexis ingresó al minuto 60′ por Cesc Fábregas, después el 16 de abril se jugaba la final Copa del Rey 2013/14, el Barcelona debía enfrentarse a su eterno rival el Real Madrid, derrota por 2-1 y el elenco de Gerardo Martino seguía sumando críticas en torno al nivel de juego del equipo, Alexis ingresó al minuto 89′ por Marc Bartra, jugando tan solo 5 minutos. 29 de septiembre volvería a convertir, esta vez de cabeza en lo que significaría el empate parcial a dos tantos en la derrota 3-2 de local contra el Olympiacos por la Liga de Campeones de la UEFA. En marzo de ese año vive tal vez el mayor dolor de esa temporada ya que nuevamente cae en Octavos de Final de la UEFA Champions League 2016-17 a manos del Bayern Múnich de su compatriota Arturo Vidal quien fue genio y figura de la llave, en el partido de ida Alexis convirtió el empate parcial 1-1 pero luego vendría una caída estrepitosa en lo animico en la cual el equipo cae destruido por un contudente 5-1, en la vuelta en el Emirates Stadium no había mucho que hacer y nuevamente caen por el mismo marcador que en Múnich, Sánchez en esa edición le marcó al PSG en París y gol de vaselina al Ludogorets en Londres y terminó décimo en la tabla de asistidores.
El «niño maravilla» anotó su quinto gol y segundo gol en la Champions League con el Arsenal frente al Galatasaray Turco, decretando el 2-0 parcial y asistiría a Danny Welbeck para el 3-0, al final los «gunners» ganarían 4-1. Alexis anotaría su sexto gol con los «gunners» frente al Hull City en una gran jugada individual y en el mismo partido asistiría a Danny Welbeck, en tiempo adicional, que decretaría el 2-2 definitivo. El 26 de enero, Alexis anotaría un gol en el triunfo por 3-0 sobre Málaga, el 29 de enero, por la Copa del Rey 2013/14, Sánchez anotó un doblete en goleada por 5-1 sobre Levante (9-2 global) y el elenco catalan clasificaba a semifinales. El 2 de marzo, Sánchez anotó en el triunfo por 4-1 sobre Almería tras capturar un rebote, el 16 de marzo Alexis marcó el 2-0 en el contudente triunfo por 7-0 del Barça sobre Osasuna. El 16 de agosto, debuta por Premier League, en la primera fecha ante Crystal Palace, jugando de titular todo el partido, asistió a Koscielny para que marcará el 1-1 parcial, finalmente los gunners se impusieron por 2-1 con Sánchez como una de las figuras, El 27 de agosto, Alexis logra su primer gol con el Arsenal FC en un encuentro válido por la eliminación directa de la UEFA Champions League 2014-15 ante el Besiktas J. K. de Turquía.
