Setelah kepergian Ronaldinho dari klub, Messi mewarisi jersey nomor 10. Pada tanggal 1 Oktober 2008, selama pertandingan Liga Champions melawan Shakhtar Donetsk, Messi mencetak dua gol dalam kurun waktu tujuh menit terakhir, setelah datang sebagai pengganti Thierry Henry, untuk membalik defisit 1-0 menjadi kemenangan 2-1 untuk Barcelona. Pertandingan liga berikutnya adalah melawan Atletico Madrid, pertandingan disebut sebagai pertempuran persahabatan antara Messi dan teman baik senegaranya
Sergio Agüero . Messi mencetak satu gol dari tendangan bebas dan Barça pergi untuk memenangkan pertandingan 6-1. Messi mencetak gol lain yang mengesankan saat melawan
Sevilla dengan mencetak gol dari tendangan voli berjarak 23 meter (25 yard) yang kemudian mengirim bola berputar melewati kiper dan masuk dari sudut ketat. Pada 13 Desember 2008, selama El-Clasico pertama musim ini, Messi mencetak gol kedua dalam kemenangan 2-0 Barcelona atas Real Madrid . Ia juga masuk peringkat kedua di penghargaan Pemain Terbaik Dunia FIFA Tahun 2008 dengan 678 poin.
Messi mencetak hat-trick 2009 saat
Copa del Rey melawan Atletico Madrid yang menang dengan skor 3-1 Barcelona. Messi mencetak gol ganda lain yang juga penting pada tanggal 1 Februari 2009, datang sebagai pengganti babak kedua untuk membantu Barcelona mengalahkan
Racing Santander 1-2 setelah sempat tertinggal 1-0. Yang kedua dari dua golnya adalah gol liga ke 5000 bagi Barcelona. Pada putaran 28 La Liga , Messi mencetak gol ke 30 nya di musim semua kompetisi, membantu timnya meraih kemenangan 6-0 atas
Málaga CF dalam proses. Pada tanggal 8 April 2009. ia mencetak dua gol melawan Bayern München di Liga Champions, membuat catatan pribadi dengan delapan gol dalam kompetisi. Pada 18 April, Messi mencetak 20 golnya di liga musim dalam kemenangan 1 -0 melawan Getafe , yang memungkinkan Barcelona untuk mempertahankan keunggulan enam poin mereka di puncak klasemen liga atas rival abadi Real Madrid.
Menutup musim Barcelona, Messi mencetak dua gol (35 dan gol nya 36 di semua kompetisi) untuk kemenangan 6-2 atas Real Madrid di
Santiago Bernabeu dalam kekalahan Real terberat sejak 1930. Setelah mencetak gol masing-masing, dia berlari menuju penggemar dan mengangkat jersey Barcelona untuk menunjukkan tulisan di T-shirt yang dibaca Síndrome X Fràgil, Katalan untuk Sindrom Fragile X, yang menunjukkan dukungan bagi anak-anak yang menderita sindrom tersebut. Messi terlibat dalam skema kemenangan pada injury time dengan mengirim umpan ke Andrés Iniesta saat melawan Chelsea di semi final
Liga Champions dan mengirim Barcelona melaju menghadapi
Manchester United di final. Ia memenangkan Copa del Rey pertama pada 13 Mei, mencetak satu gol dan dua assist dalam kemenangan 4-1 atas Athletic Bilbao. Dia membantu timnya memenangkan gelar ganda termasuk La Liga . Pada tanggal 27 Mei ia membantu Barcelona memenangkan Liga Champions dengan mencetak gol kedua di menit 70 memberi Barcelona memimpin dua gol, ia juga menjadi pencetak gol terbanyak di Liga Champions, yang termuda dalam sejarah turnamen itu dengan sembilan gol. Messi juga memenangkan UEFA Club Forward Year dan UEFA Pemain Terbaik Klub sebagai tahun yang spektakuler di Eropa. Ini berarti kemenangan Barcelona telah memenangkan Copa del Rey , La Liga dan Liga Champions dalam satu musim, dan merupakan pertama kalinya sebuah klub Spanyol pernah memenangkan treble winner.
