Marcelo se juntou Real Madrid durante a janela de transferências de janeiro, em 2007. Em sua chegada, o presidente do clube Ramón Calderón disse: Ele é uma celebração importante para nós. Ele é um jovem jogador que vai injetar um pouco de frescura para o lado e é parte do nosso plano para trazer os jogadores mais jovens no plantel. Estamos muito feliz porque ele é uma pérola que metade da Europa queria.5Muitos espectadores saudaram como Roberto Carlos potencial sucessor 'no papel-esquerdo.

Marcelo fez sua estréia como substituto na derrota por 2 a 0 contra o Deportivo La Coruña em 7 de janeiro de 2007.6 Em 14 de abril de 2007, em seguida, o técnico Fabio Capello colocou Marcelo para jogar no jogo contra o Racing de Santander em que o Real perdeu por 2 a 1.7 Na temporada 2007-08, Marcelo havia começado quase todos os jogos do campeonato de Madrid sob a nova gerente de Bernd Schuster. Sua habilidade, velocidade de corrida em todo o campo, ataque e defesa lhe permitiu tornar-se um jogador muito importante para o Real Madrid.

Após uma série de péssimas atuações em 2009, Marcelo ficou grande parte da temporada na reserva com o novo técnico Juande Ramos, usando Gabriel Heinze em sua posição. Depois de algumas semanas Ramos deu uma chance a Marcelo colocando-o como ala. Ele marcou seu primeiro gol depois de receber um toque do calcanhar do atacante Gonzalo Higuaín e chutando para fazer 4 a 0 sobre o Sporting de Gijón. Após o jogo, o treinador Ramos declarou que o futuro de Marcelo seria posicionado como um ala, mas vai empurrar para trás a defesa quando necessário. Marcelo marcou seu segundo gol pelo Real Madrid em uma vitória sobre o Almería, em um chute de pé direito.

Em 18 de abril de 2009, ele marcou seu terceiro gol de sua carreira, fazendo o gol da vitória do Real Madrid sobre o Recreativo de Huelva por 1 a 0 fora de casa.8 Ele marcou seu quarto gol contra o Sevilla no Estádio Ramón Sánchez Pizjuán, em abril de 2009.

2009-10[editar]

De acordo com o treinador na próxima temporada Manuel Pellegrini, Marcelo consistentemente apresentado no XI de partida para a sua versatilidade e ritmo ao longo da lateral esquerda na posição ofensiva e defensiva. Ele continuou a atuar como ala sob o comando Pellegrini, e alcançou a liderança de assistências da La Liga na temporada 2009-10. Ele admitiu em conferência de imprensa, no final de 2009, que agora se sentia melhor jogando como ala.9 Seu bem-sucedido desempenho na campanha do Real Madrid de 2008-10, valeu-lhe uma renovação de contrato em 5 de fevereiro de 2010 com o clube até junho 2015.10 Esta temporada provou ser a melhor temporada de Marcelo no clube.