Sin embargo, tras un amistoso entre Liverpool y Godoy Cruz en el que Sánchez tuvo una muy buena actuación, finalmente fue fichado por los mendocinos.
Tuvo muy buenas actuaciones individuales en el equipo tombino, marcando 7 goles, incluyendo el último en la victoria de Godoy Cruz por 4 a 1 ante Boca Juniors en La Bombonera, durante la primera fecha del Torneo Clausura 2011.
Coronaria su buen torneo marcando un gol en la última fecha en la victoria de River 2-0 sobre San Martín (SJ).
Hizo su re-debut frente a Gimnasia y Esgrima La Plata, por la primera fecha del Torneo Transición 2014, en lo que sería un empate por 1-1.
Dos fechas después marcó su primer gol en su vuelta, frente a Godoy Cruz, en la victoria de su equipo por 4-0.
Sánchez ganará la Recopa Sudamericana 2015 con River Plate frente a San Lorenzo de Almagro haciendo un gol en cada partido (ida y vuelta).
Sánchez convierte en primer gol y River Plate lo gana, fácilmente, 3-0.
En este año, Carlos Sánchez es elegido como el mejor futbolista de Sudamérica en la CONMEBOL.
En el partido correspondiente a la fecha 2 ante el Puebla Fútbol Club marcaría un doblete.
Junto con Dorlan Pabón, Edwin Cardona y Rogelio Funes Mori formó una ofensiva poderosa que llevó al cuadro regiomontano al superliderato del torneo y a la final por el campeonato.
Le dio una gran asistencia a Edinson Cavani y fue desequilibrante por su banda.
[7] Sánchez fue incluido en la selección de Uruguay para la Copa América 2015 por el entrenador Óscar Washington Tabárez.