Amb la sortida de James Rodríguez al Bayern de Munic, Modrić va heretar la samarreta amb el cobejat dorsal 10, reemplaçant el seu dorsal 19, per la nova temporada. El desembre, va guanyar la Copa del Món de Clubs de 2017 amb l'equip i la Pilota d'Or per la seva actuació. El seu primer gol de la temporada va ser en una victòria 7-1 contra el Deportivo, el 21 de gener. Modrić era un titular habitual quan el Madrid va guanyar la Lliga de Campions de la UEFA 2017-2018 en la final contra el Liverpool, el seu tercer títol consecutiu, i ell va tornar a ser, també per tercera vegada consecutiva, de l'equip de la temporada de la Lliga de Campions.