Nella stagione 2013-2014, si conferma tra i migliori al mondo nel suo ruolo, disputando una stagione straordinaria culminata con la conquista della Coppa del Re, in finale contro il Barcellona, e della UEFA Champions League, in finale contro l', nella partita del 24 maggio 2014, finita 4-1 per il Real Madrid, in cui segna il goal del momentaneo 3-1 al 118' dei tempi supplementari. La stagione 2014-2015 si apre con la conquista della Supercoppa europea, vinta il 12 agosto 2014 battendo 2-0 il Siviglia, vincitore dell'Europa League. In questa partita Marcelo subenta nel finale di gara. Il 20 dicembre conquista il Mondiale per club, battendo 2-0 in finale il San Lorenzo. Il 18 febbraio 2015 segna il secondo gol per il contro lo con un tiro straordinario. Il 13 luglio rinnova il suo contratto fino al 30 giugno 2020.