Foi contratado em julho por 6 milhões de euros, chegando a Liverpool como o primeiro reforço da época 2022/2023 e, ao serviço da equipa de Jürgen Klopp, Fábio Carvalho já conquistou a Supertaça inglesa - entrou em campo praticamente em cima do apito final - e alinhou nos três primeiros encontros da Premier League, somando um total de 41 minutos com a camisola 28 dos red. Poucos minutos é certo, mas que já mereceram alguns elogios, especialmente no jogo frente ao Manchester United. "Carvalho esteve bem quando entrou. Pegou na bola, partiu para o ataque... É isso que quero dizer quando falo de criatividade no meio campo", explicou o antigo internacional inglês Paul Scholes, comentando a partida da 3.ª jornada, que terminou com a derrota do Liverpool, por 2-1.