Уругвајац је у Реал стигао у јулу 2016. године са само 18 година. За шест сезона проведених у „краљевском клубу“ одиграо је 220 утакмица и постигао 19 голова.
Валверде је са Реалом освојио Лигу шампиона, два Светска клупска првенства, УЕФА Суперкуп, две титуле шампиона Шпаније, један Куп краља и два Суперкупа Шпаније.