Considerato uno dei migliori difensori nella storia del calcio, è cresciuto nel , prima di legare il suo nome al , club nel quale ha militato per 16 anni, dal 2005 al 2021, e di cui è stato capitano a partire dal 2015. Con la maglia dei "Blancos" ha vinto cinque campionati spagnoli (2006-07, 2007-08, 2011-12, 2016-17 e 2019-20), due Coppe del Re (2010-11, 2013-14), quattro Supercoppe spagnole (2008, 2012, 2017, 2020), quattro UEFA Champions League (2013-14, 2015-16, 2016-17 e 2017-18), tre Supercoppe UEFA (2014, 2016 e 2017) e quattro Coppe del mondo per club FIFA (2014, 2016, 2017, 2018). In virtù di questi successi, è — a pari merito con Marcelo — il secondo giocatore più vincente della storia del Real Madrid, dietro solo a Francisco Gento.