Jabarkan Real Madrid dari Ferland Mendy

Pada tanggal 12 Juni 2019, Mendy menandatangani kontrak enam tahun dengan klub La Liga Real Madrid dengan biaya awal sebesar €48 juta, yang berpotensi meningkat menjadi €53 juta dengan penambahan. Ia melakukan debutnya pada tanggal 1 September 2019, memulai dengan hasil seri 2–2 di Villarreal. Gol pertamanya datang pada tanggal 13 Juli 2020, dalam kemenangan 2–1 atas Granada. Selama musim liga, ia tampil dalam 25 pertandingan, ketika Real Madrid memenangkan La Liga 2019–2020.

Pada tanggal 24 Februari 2021, ia mencetak gol Liga Champions pertamanya dalam kemenangan tandang 1–0 atas Atalanta di babak 16 besar musim 2020–21. Di semi-final kedua Liga Champions 2021–22, ia melakukan penyelamatan di garis gawang untuk mencegah Jack Grealish dari Manchester City mencetak gol di menit ke-87 dan menjaga skor di 0–1. Namun, Real Madrid berhasil membalikkan keadaan dengan gol-gol terlambat dan waktu tambahan untuk menang 3–1 (6–5 secara agregat) dan mencapai final.