24. mail 2018 pöördus Rodri Atléticosse tagasi pärast seda, kui klubi jõudis Villarrealiga kokkuleppele tema üleandmise kohta. Ta sõlmis Madridi meeskonnaga viieaastase lepingu 20 miljoni euro suuruse tasu eest pluss 5 miljonit muutujat. Ta tegi oma debüüdi 15. augustil 2018. aasta UEFA Super Cupis.
Tallinnas, mängides esimesi 71 minutit 4-2 pikendatud võidu eest linna rivaali Real Madridi vastu.