皇家马德里

2005年夏天，拉莫斯离开塞维利亚并以2,700万欧元的转会费转会到皇家马德里。这使他成为当时西班牙最高身价的球员。拉莫斯穿上皇家马德里的4号球衣，希望成为球队前队长耶罗的接班人。

2005年12月6日，在奥林匹亚科斯对皇家马德里的欧联小组赛中攻入他加盟皇家马德里后的第一个进球，但最终以1-2落败。他过往在塞维利亚多担任右后卫，但转到皇家马德里的首季却多被安排担任后腰，因此他在转会初期的表现并不如在塞维利亚般出色，更不时在比赛中领红牌被逐。其后，他的表现日趋成熟和稳定，在防守时减少了一些鲁莽拦截。在2006/07和2007/08赛季，皇家马德里又先后签入一些中后卫例如简纳瓦罗、比比和梅斯达，拉莫斯得以重新担任右后卫。在2006/07年赛季，皇家马德里赢得西甲联赛冠军，取得4年来的首个重要锦标，拉莫斯可谓功不可没。

2007-08年的赛季，拉莫斯已在半个赛季攻入3球，交出10个助攻，并在季后入选2008年国际足联年度最佳阵容和欧洲足联年度最佳阵容。

2009年8月，在沙加度离队后，拉莫斯被任命为球队第四队长。但他在2009/10季前受伤，未能赶及季初上场。伤愈后，拉莫斯顶替受伤的比比，在中后卫位置上有着优秀的表现。2010年2月21日，皇马对比利亚雷亚尔的比赛是拉莫斯第200次代表皇马出战，同时也是第150次替皇马在联赛上场。

2010年7月，在队长劳尔和副队长古迪相继离队后，拉莫斯被任命为球队的副队长。

2011-12赛季是拉莫斯重要的一季，他以中后卫身份出赛，并发挥了自身优秀的防守能力于重要的比赛为皇马把守整条防线，不时作出关键性的抢夺。例如于下半季的西班牙国家德比对阵巴塞罗那时，拉莫斯肩负防守梅西的重任。在欧冠半决赛次回合对战拜仁的点球大战中，拉莫斯把球射得一飞冲天，使球队最终无缘决赛。拉莫斯的这次射门在后来甚至成为了西班牙大学的考题[11]。

2013-14赛季，欧冠半决赛次回合，皇马作客安联球场对战卫冕军拜仁，拉莫斯以两记头球协助球队两回合总计4-0晋级决赛。欧冠决赛比赛最后阶段，皇马0:1落后马竞，伤停补时第93分钟，拉莫斯接队员莫德里奇开出的角球，头球攻门帮助皇马扳平比分，也将比赛拖入加时赛。加时赛皇马的加里夫·巴利、马些路和C朗连入3球，最终皇马以4-1击败马竞夺得冠军，也是拉莫斯的第一座欧冠，更成为决赛球迷评选的最佳球员。

2014-15赛季，队长卡西利亚斯离队，拉莫斯被任命为队长。

2015–16年欧洲冠军联赛决赛，拉莫斯于上半场射进一球，但从慢镜重播中发现拉莫斯有越位之嫌，最终皇家马德里与马德里竞技在正规时间内战和。

17-18赛季上半季国家德比，拉莫斯以手袭击巴萨前锋苏亚雷斯，但裁判最终仅出示黄牌，侥幸逃过红牌处分。[来源请求]

2017–18年欧洲冠军联赛决赛，拉莫斯与敌方利物浦主将穆罕默德·沙拿争抢摔倒，导致利物浦沙拿脱臼而替补离场。拉莫斯亦一度以手踭打中卡里奥斯。均侥幸逃过黄牌处分。

2021年2月6日，皇家马德里宣布拉莫斯因左膝盖受伤要接受手术，他可能会被排除在六到十周之间的比赛时间。[12]

2021年6月16日，皇家马德里官方宣布拉莫斯离队。[13]