Sezon 2009/2010 gracz ponownie rozpoczął w pierwszej drużynie Ruchu. Sobiech stworzył duet wraz z nowo zakupionym z Wisły Kraków Andrzejem Niedzielanem. W 28 spotkaniach zdobył 10 bramek i był najlepszym strzelcem drużyny, która zajęła 3. miejsce w lidze. Dobra dyspozycja w lidze spowodowała, iż został zauważony przez selekcjonera Franciszka Smudę i 29 maja 2010 roku zadebiutował w reprezentacji w meczu przeciwko Finlandii. thumb|left|220px|Sobiech (po prawej) w walce z Wojciechem Szymankiem z Widzewa Łódź 3 sierpnia 2010 podpisał trzyletni kontrakt z Polonią Warszawa. Kwota transferu wyniosła 3,914 miliona złotych. 6 sierpnia zadebiutował w Polonii w wygranym 2:0 ligowym meczu z Górnikiem Zabrze, w 17. minucie tego spotkania zdobywając swoją pierwszą bramkę w nowym klubie. thumb|220px|Od lewej: Luka Pejović, Artur Sobiech i Thiago Cionek 30 czerwca 2011 roku podpisał trzyletni kontrakt z Hannoverem 96. Do niemieckiej drużyny przeszedł za ok. 1,25 mln euro. Otrzymał koszulkę z numerem 9.