Alonso ajoi vuoden 2018 TS050 Hybridia kolmipäiväisessä testijaksossa Ciudad del Motor de Aragónissa helmikuussa ja ajoi ilman keinotekoisia valoja 24 tunnin kart-kilpailussa valmistautuakseen. Hän sopeutui ajamaan autoa ja antoi Toyotalle ja hänen kuljettajakavereilleen palautetta siitä, miten autoa voitaisiin kehittää mekaanisesti ja teknisesti. Hän, Buemi ja Nakajima saivat 198 pistettä ja LMP1-ajokielen viiden voiton kanssa, mukaan lukien vuoden 2018 Le Mansin 24 tuntia ja vuoden 2019 Le Mansin 24 tuntia.
Kahdeksan kierroksen kaudella, vaikka tätä paransivat joukkuetoverinsa Mike Conway, Kamui Kobayashi ja José María López, jotka kärsivät anturiongelmasta johtaessaan vuoden 2019 6 tunnin Spa-kilpailua ja kärsivät sitten lävistyksestä johtaessaan mukavasti vuoden 2019 24 tunnin Le Mans -kilpailua, kun tunti jäljellä. Toyota oli ainoa tehdas-LMP1-tiimi tuona kaudella, ja ainoa, joka käytti hybridiautoja. Alonso jätti sarjan myöhemmin keskittyä muihin yrityksiin. Kaksi kertaa kestävyyskilpailujen maailmanmestari ja vuoden 2017 Le Mansin 24 tunnin kilpailun voittaja Brendon Hartley korvasi hänet.