Počátky Realu Madrid se datují do roku 1897, kdy do Madridu "přinesli" fotbal studenti a profesoři z Anglie, kteří založili tým Football Sky. Po konfliktu mezi členy se tým rozpadl a rozdělil na Sky Football a Nueva Sociedad de Football. Oficiálně byl klub založen 6. března 1902 pod názvem Madrid Football Club.

V roce 1905 Madrid vyhrál svojí první trofej, Španělský pohár (později Copa del Rey), který poté vyhrál ještě 3x za sebou.

V roce 1912 se Madrid přesouvá na stadion Campo de O\'Donnell. V roce 1913 odehrál svůj první zápas Santiago Bernabéu, který se později stal jednou z největších a nejdůležitějších postav Realu Madrid.

Další milník přišel roku 1920, kdy král Alfonso XIII udělil Madridu titul "královský" a klub se přejmenoval na Real Madrid FC.

Svůj první ligový titul získal Real v sezóně 1931-1932, zejména díky hráčům jako Ricardo Zamora, Ciriaco a Quincoces. Začala první vítězná éra, která však neměla dlouhého trvání, kvůli občanské válce, která ve Španělsku vypukla. Po konci války musel Madrid začínat v podstatě od začátku. Přebudování a "zmrtvýchvstání" se chopil Santiago Bernabéu. V tomto období vznikly základy pro tým, který se poté začal vypracovávat v jeden z nejlepších týmů na světě.

S rostoucí popularitou klubu se zvyšoval počet fanoušků, což přimělo vedení k vybudování nového stadionu, který byl dokončen 14. prosince 1947 a nesl název Nuevo Chamartín.

50. léta znamenala pro "Bílý balet" jedno z nejlepších období v historii klubu. Do týmu se po jistých kontroverzích dostal legendární Alfredo Di Stéfano, kterého následovali Ferenc Puskás, Raymond Kopa a Francisco Gento. Tak začala dominance Realu jak na domácí, tak především na evropské půdě, kde Madrid vyhrál 5x za sebou Ligu Mistrů. V roce 1955 se stadion přejmenoval na Santiago Bernabéu, jako pocta pro klubovou legendu, kterou se Bernabéu bezbochyby stal. Jeho smrtí v roce 1978 skončila nejslavnější éra Realu Madrid.

V 80. letech se podařilo Realu vyhrát ligu 5x za sebou. Velkou zásluhu na tom mají mladící z akademie. V této době byl "Bílý balet" vyhlášen za nejlepší tým dekády a Di Stéfano obdržel Super Ballon d\'Or (Super Zlatý míč) za nejlepšího hráče za posledních 30 let.

V prosinci roku 2000 ocenila FIFA Real Madrid jako Nejlepší tým 20. století.

Na začátku nového tisíciletí Real Madrid prošel několika změnami. Rekonstrukcí stadionu, nastaly změny ve vedení. Klub se stal jedním z nejvýdělečnějších týmů na světě, což vedlo k velkým nákupům zahraničních hráčů jako byli Zidane, Beckham, Canavaro a další kontroverzní přestup, Figo.

S dalšími velkými přestupy, např. koupě Cristiana Ronalda, úspěchy přicházely jeden za druhým, k čemuž také výraznou měnou napomohl příchod Josého Mourinha.

Největší úspěchy za poslední dobu byly v letech 2014-2018. Za tuto dobu Real Madrid překonal několik rekordů. Nejvíce vyhraných titulů v jedné sezóně a především úspěchy v Lize Mistrů pod vedením Zidana, kdy se Realu podařilo získat "La Décimu" a také vyhrát tuto "ušatou" trofej 3x za sebou, což se nikomu v novodobé historii Ligy Mistrů nepodařilo.

Mezi legendy "Bílého baletu" patří hráči jako: Santiago Bernabéu, Ricardo Zamora, Alfredo Di Stéfano, Francisco Gento, Ferenc Puskás, Raúl, Roberto Carlos, Figo, Ronaldo, Zidane, Iker Casillas, Marcelo, Sergio Ramos a Cristiano Ronaldo.