Com a conquista da Copa Libertadores da América de 2017, Grêmio garantiu vaga na Copa do Mundo de Clubes da FIFA de 2017. O primeiro jogo, a semifinal contra o Pachuca do México terminou em 1 a 0 para o tricolor, com gol marcado aos acréscimos por Everton. O adversário da final foi o clube espanhol Real Madrid, 11 vezes campeão da Liga dos Campeões da UEFA e havia se classificado após vencer "la champions" por 4 a 1 a equipe da Juventus e depois de eliminar o Al-Jazira nas semifinais por 2 a 1. O time madrileño foi a campo com a sua força máxima, jogadores que são atuais titulares em suas respectivas seleções nacionais e dono da FIFA Ballon d'Or de 2017, Cristiano Ronaldo. A equipe do Grêmio não pode contar com o destaque da Libertadores o jovem Arthur (por conta de lesão), Cícero (autor do gol da final na primeira partida) e Cristian por conta do regulamento da FIFA sobre transferências no Mundial. Após resistir grande parte da primeira etapa com atuações sólidas dos defensores, em destaque para o capitão Pedro Geromel, Cristiano Ronaldo abriu o marcador aos 53 minutos em uma cobrança de falta. O jogo terminou 1 a 0 para a equipe de Madrid. Encerrou a competição como segundo melhor clube do mundo em 2017 e sendo a única equipe gaúcha a participar de todos os campeonatos oficiais da FIFA como finalista.  Neste mesmo ano, o time feminino de futebol do clube foi recriado, em parceria com a Associação Gaúcha de Futebol Feminino (AGFF).