Recontratado pelo Palmeiras em julho de 2010, por R$ 16 milhões, o meio-campista Valdivia saiu de campo reclamando de uma pancada no tornozelo esquerdo sofrida na vitória diante do Paulista de Jundiaí, nesta quinta-feira, em rodada atrasada do Campeonato Paulista. O chileno realizou exames específicos e teve diagnosticada uma lesão na coxa direita, sem relação com aquela que motivou sua reclamação no Pacaembu. Fora de combate por um mês, o camisa 10 acumula sua 13ª lesão na segunda passagem pelo clube, no momento em que se consolidava novamente entre os titulares, inclusive causando problemas a adversários em relação a cartões.
No início da temporada 2013, Valdivia se reapresentou mais tarde que os companheiros e justificou dizendo que havia feito preparação especial para evitar lesões em uma clínica de Santiago, sua cidade natal, onde passou férias. Apenas nesta temporada, em que o Palmeiras disputou 11 partidas pelo Campeonato Paulista e três pela Copa Libertadores, o camisa 10 sofreu sua terceira lesão: além da no reto femoral, diagnosticada nesta sexta, ele perdeu quatro jogos por conta de lesão na coxa e outra, na abertura do Paulistão, em virtude de um carrinho do companheiro Henrique durante treino.
Trazido de volta ao clube em função da idolatria da torcida, Valdivia se apresentou em julho de 2010 e começou a sofrer problemas físicos já em outubro, com uma contratura na coxa esquerda que o deixou fora de três partidas. Na temporada seguinte, com uma fibrose diagnosticada, o jogador viveu seu ano de mais incisão de lesões, chegando a desfalcar a equipe em mais de 30 partidas. No momento em que engrenava boa sequência de atuações, uma contusão na coxa, desta vez a direita, voltou a acometer o camisa 10.
Em suas últimas exibições pelo Palmeiras, no entanto, Valdivia tem se destacado positivamente. Foram três boas atuações de forma consecutiva, sendo considerado por Gilson Kleina como uma das principais peças da equipe e ocasionando cinco cartões amarelos e duas expulsões de adversários. Com um mês de afastamento confirmado, o chileno perderá também a chance de retornar à seleção chilena, para a qual havia sido convocado para duas partidas das Eliminatórias da Copa do Mundo de 2014.