[11]​ El 25 de noviembre convirtió el tercer gol del partido que Universidad Católica ganó por 3-0 frente a Coquimbo Unido.

[22]​ Se enfrentó al Club Rangers, por los cuartos de final del torneo, y en el partido de ida marcó el tercer tanto con el que su equipo pasó a ganar el partido, aunque finalmente terminó 3-3.

[25]​ En la semifinal se enfrentó a la Unión Española y, luego de igualar ambos partidos 0-0, quedó eliminado en la definición por penales.

[33]​ El 3 de febrero de 2010, por la segunda jornada del Torneo Clausura, marcó su cuarto gol en el club y el primer gol del partido entre su Boca y el Club Atlético Lanús que finalizó con victoria por 3-1 para su equipo.

[34]​ El 2 de marzo, por la séptima fecha del Torneo Clausura marcó el cuarto gol en el empate 4-4 frente a Club Atlético Vélez Sarsfield y se lo dedicó a las víctimas del terremoto ocurrido en Chile pocos días antes.

[35]​ El 25 de marzo, por la 10.º fecha del torneo, disputó el Superclásico del fútbol argentino frente a River Plate y su participación fue decisiva ya que marcó los 2 goles con los que su equipo derrotó a su rival por 2-0.

[37]​ Pese a las ofertas recibidas, la dirigencia del club argentino renovó su contrato un año.

[44]​ Su debut en la Liga BBVA se dio como titular en la 25.ª jornada, en un partido disputado en Santander contra el Racing, que terminó con derrota por 3-2 de los hispalenses.

[54]​ Gary Medel jugó su último partido con la camiseta del Sevilla en el triunfo en Old Trafford en un amistoso ante el Manchester United.

[56]​ En su primera temporada lograría jugar 34 partidos, totalizando 2873 minutos en el campo, sufriendo con su equipo el descenso a la Football League Championship.

Según la Gazzeta dello Sport, "el chileno es quien dirige al equipo, es un jugador vérsatil y ya se está ganando a los aficionados.

Cuando un jugador pone el corazón y lo mezcla con buena técnica rápidamente se gana los aplausos".

Por su parte, el Corriere dello Sport sostuvo que "si sigue así va camino a transformarse en un ídolo del Inter.

En la primera fase por el Grupo A jugó 3 partidos, el primero la caída 4-2 sobre Brasil jugando 84 minutos, el segundo también fue derrota 0-1 contra Paraguay, y el tercer partido terminó en goleada 4-0 sobre Bolivia, finalmente clasificaron al Hexagonal Final al acabar terceros en su grupo con 6 puntos.

Por una pequeña lesión se perdió el duelo contra Uruguay (1-1) y volvió para el último partido del Hexagonal contra Paraguay, ingresando al minuto 57 por Juan Pablo Arenas partido que al cabo los clasificó para el Mundial Sub-20 de Canadá.

[66]​ En el duelo de semifinales contra Argentina en Toronto fue expulsado al minuto 24 tras patear en el suelo a Gabriel Mercado, siendo suspendido para el partido por el tercer lugar ya que los chilenos cayeron por 0-3 en un polémico partido con arbitraje de Wolfgang Stark.

[67]​[68]​ Al haber sido expulsado no pudo jugar el duelo por el tercer lugar contra Austria, partido que Chile ganó 1-0 con solitaria anotación de Hans Martínez.

[74]​ El 9 de junio de 2017 llegó a los 100 partidos por la selección chilena, jugando como capitán en la igualdad 1-1 contra Rusia, convirtiéndose en el cuarto jugador de Chile en llegar a 100 partidos, en un amistoso previo a Copa Confederaciones,[75]​ al duelo siguiente en el amistoso contra Rumanía en Cluj, fue expulsado al minuto 33 justo cuando La roja iba ganando 2-0, expulsión que terminó pasando la cuenta ya que terminaron cayendo 3-2; siendo esta su cuarta tarjeta roja con la selección chilena en 101 apariciones.

También jugó los 90 minutos completos en el segundo partido contra los campeones mundiales actuales España que terminó en un histórico triunfo 2-0 para los chilenos en el Estadio Maracaná.

[85]​ En los cuartos de final tendrían un duro partido contra el campeón defensor Uruguay partido que recién abrocharon al minuto 80 tras mala salida de Muslera, la pelota le quedó a Valdivia y este se la cedió al "Huaso" Isla para que marcase el único gol del triunfo.

[87]​ Medel al igual que el resto de sus compañeros jugó un extraordinario partido anulando a Messi durante casi todo el encuentro.

[98]​ En el segundo partido de su grupo empataron 1-1 con el actual campeón del mundo en ese entonces Alemania, Medel saldría al minuto 70' siendo reemplazado por Paulo Díaz, debido a una contractura en la pierna derecha.

[99]​ En la Final enfrentaron nuevamente a Alemania ahora en San Petersburgo, partido que se definió por un error de Marcelo Díaz que terminó en gol alemán y a la postre en el único gol de partido al minuto 20, así La Roja se consagraba subcampeón en continente europeo.

[104]​ En la siguiente fecha volvió a ser titular en la sufrida victoria de visitante 3-2 sobre Venezuela jugando un correcto partido.

[109]​ Tras cumplir su castigo, volvió en la octava fecha en la derrota 1-3 con Colombia, donde fue expulsado al minuto 34 tras lanzar un manotazo a un futbolista colombiano, algo que visto por el cuatro árbitro informando al primero para propinarle roja directa.

Además consiguieron que Chile clasificará a 2 mundiales seguidos en cancha por primera vez en su historia.

Sin Medel Chile obtuvo solo una victoria, ante Perú por 2-1, sin embargo su posición no fue bien cubierta por Enzo Roco.

El 12 de octubre, fue nuevamente titular y ratificado como capitán contra Perú de local, donde Chile sumó sus primeros 3 puntos al ganar por 2 a 0, donde Medel tuvo un partido irregular, sufriendo en los duelos contra André Carrillo y Paolo Guerrero.

Después el 17 de octubre, volvió a ser titular contra Venezuela en Maturín de visitante, donde tuvo un partido para el olvido en la histórica derrota por 3-0, siendo criticado por los hinchas y la prensa por su lenta reacción en los dos últimos goles, en especial en los duelos individuales contra el delantero venezolano Yeferson Soteldo.

Jugó 5 partidos, estando 450 minutos en cancha y tras la llegada del nuevo director técnico Ricardo Gareca, Medel no volvió a ser convocado por su bajo rendimiento.