Летом 2016 года Бенедетто перешёл в «Бока Хуниорс». 8 июля в полуфинале Кубка Либертадорес против эквадорского «Индепендьенте дель Валье» он дебютировал за новый клуб. 29 августа в матче против «Лануса» Дарио дебютировал за команду в чемпионате. 25 сентября в поединке против «Кильмеса» Бенедетто сделал хет-трик, забив свои первые голы за «Бока Хуниорс». В 2017 году он помог клубу выиграть чемпионат. В конце года Дарио получил серьёзную травму, которая оставила его вне игры на длительное время. В розыгрыше Кубка Либертадорес 2018 года Бенедетто повторил рекорд Рауля Амарильи 1990 года, отметившись забитыми голами во всех матчах на стадии полуфинала и финала. «Бока Хуниорс», однако, уступила в решающей игре в дополнительное время соотечественникам из «Ривер Плейта».