Grunnet hans prestasjoner under VM i Sør-Afrika i 2010, ble Real Madrid interessert i det tyske stjerneskuddet. Lag som Barcelona, Arsenal og Manchester United var interessert i tyskeren. Den 17. august 2010 skrev Özil under en kontrakt med Real Madrid. Det sies at prisen på han var rundt €15 millioner. Han rakk å spille 105 kamper, og score 19 mål for klubben før han forlot den til fordel for Arsenal den 2. september 2013.