A fost tranferat de Real Madrid în vara lui 1999 pentru 22,3 milioane de lire sterline. Anelka a avut un început bun de sezon, dar curând a căzut în dizgrația fanilor, a coechipierilor și a antrenorului Vicente del Bosque, și nu a mai vrut să se antreneze, primind o suspendare de 45 de zile. Deși a înscris goluri importante în Liga Campionilor, sezonul 1999-2000, printre care cele marcate în ambele manșe ale semi-finalei cu Bayern München, fiind și titular în finala câștigată în fața Valenciei cu 3-0, el nu mai era dorit la club.