W lipcu 2015 Alario za łączną sumę 2,5 miliona dolarów (zapłaconą w dwóch ratach) przeszedł do krajowego giganta – CA River Plate ze stołecznego Buenos Aires. Od razu został podstawowym napastnikiem River; już miesiąc później wygrał najbardziej prestiżowe rozgrywki Ameryki Południowej – Copa Libertadores. W rewanżu dwumeczu finałowego tego turnieju strzelił gola meksykańskiemu Tigres UANL (3:0). W grudniu 2015 wziął udział w klubowych mistrzostwach świata, podczas których zdobył bramkę w półfinałowym meczu z japońskim Sanfrecce Hiroszima (1:0), zaś drużyna River dotarła do finału, ulegając w nim Barcelonie (0:3). W 2016 roku wywalczył z zespołem prowadzonym przez Marcela Gallardo puchar Argentyny – Copa Argentina i został królem strzelców tych rozgrywek (z siedmioma golami na koncie), wybrano go również najlepszym piłkarzem turnieju. Zdobył także superpuchar kontynentu – Recopa Sudamericana. W 2016 znalazł się na sporządzonej przez serwis Goal.com liście 50 najlepszych piłkarzy świata, jako jedyny gracz występujący poza Europą. W sezonie 2016/2017 osiągnął wicemistrzostwo Argentyny, tworząc duet napastników z Sebastiánem Driussim.