Il 3 giugno 2015 l'Espanyol acquista il giocatore a titolo definitivo. Tuttavia, il successivo 2 luglio, il Real Madrid esercita la clausola di riacquisto, portandolo a vestire nuovamente la "camiseta blanca". Il 28 maggio 2016 ottiene il suo primo trofeo, la Champions League, vincendo nello stadio San Siro la finale ai rigori dopo l'1 a 1 nei tempi regolamentari contro l'Atlético Madrid. L'anno successivo si aggiudica sia il campionato, sia la Champions League. Inizia la nuova stagione vincendo la Supercoppa UEFA per 2-1, contro il Manchester United. Nel corso dell'annata conquista nuovamente la Champions League, sconfiggendo in finale il Liverpool.