El 17 de julio de 2014 se hizo oficial su fichaje por el Real Madrid Club de Fútbol con un contrato hasta el año 2020. Su debut oficial se produjo el 12 de agosto en la Supercopa de Europa, jugando todo el encuentro que finalizó con victoria madridista por 2-0 ante el Sevilla Fútbol Club, conquistando así su primer título en España. Con su incorporación se convirtió en el noveno alemán en fichar por los madrileños tras Günter Netzer, Paul Breitner, Uli Stielike, Bernd Schuster, Bodo Illgner, Christoph Metzelder, Mesut Özil y Sami Khedira. Con el paso de las temporadas únicamente fue y estuvo cerca de figurar entre los diez extranjeros del club con más partidos disputados, además de ser señalado por medios y especialistas deportivos como el mejor futbolista alemán de la historia del club.