Real Madrid alustas oma 2016/17 hooaega, mis pidi olema Zidane'i esimene täisaeg klubi juhtimisel, võites 2016. aasta UEFA Superkupi
Seville'i kohal. 10. detsembril 2016 võitis Madrid oma 35. järjestikuse mängu ilma kaotusteta, mis seadis uue klubi rekordi. 18. detsembril 2016 võitis klubi Jaapani meeskonna Kashima Antlers 4×2 2016. aasta FIFA klubi maailmameistrivõistluse finaalis. 12. jaanuari 2017. aasta kaheksavõistlusvõistluse Copa del Rey teise poolaasta kohtumisel Sevillas 3-3-ga, jõudis Madrid neljandikuni 6-3-ga ning pikendas oma kaotusteta jooksmist 40 mängu, purustades Barcelona Hispaania rekordi, mis seisnes 39 võitmatul mängul eelmisel hooajal kõigis võistlustes. Nende võitmatu rida lõppes pärast 1 <unk> 2 võõras kaotust sama vastase vastu La Liga kolm päeva hiljem. Seejärel kukkus meeskond Copa del Rey'st välja Celta Vigo poolt kogusummaga 3 × 4. Selle aasta mais võitis Madridi meistrivõistlus 33. korda, mis oli esimene tiitli võitmine viie aasta jooksul, kogudes 93 punkti. 3. juunil 2017 võitis klubi Meistrite Liiga finaal Juventus'i vastu, mille tulemusel sai Real Madridist esimene meeskond, kes edukalt kaitses oma tiitlit UEFA Meistrite Liiga ajastu jooksul, ja esimene, kes võitis järjestikused tiitlid võistluses pärast Milanit 1989. ja 1990. aastal, kui turniir oli tuntud kui Euroopa karikas. Real Madrid võitis 12. tiitli, pikendades oma rekordi ja kolmandat nelja aasta jooksul. See saavutus on tuntud ka kui "La Duodécima". 2016. ja 2017. aasta hooaeg oli Real Madridi ajaloo suurim võitnud trofeede (neli viiest võimalikust) kampaania, saavutus, mis hiljem 2017. ja 2018. aasta hooaja võrreldi.