2011-12賽季，拉莫斯在教練若澤·穆里尼奧的改造下，以中後衛身份出賽，次迴圈的西班牙國家德比對陣巴薩時，拉莫斯防守利昂內爾·梅西令後者全場啞火。但在歐冠半決賽次回合對戰拜仁的點球大戰中，拉莫斯把球射得一飛沖天，使球隊最終無緣決賽，拉莫斯的這次射門在後來甚至成為了西班牙大學的考題。
2013年2月，國家德比，皇馬在主場2-1力克巴薩，拉莫斯泰山壓頂打進位制勝球。3月6日，歐冠1/8決賽次回合，皇馬客場2-1逆轉曼聯，拉莫斯自擺烏龍，盧卡·莫德里奇和C羅力挽狂瀾打入制勝兩球，而拉莫斯的烏龍球是歐冠聯賽第6000球。
2014年4月27日，拉莫斯進球幫助皇馬4-0大勝奧薩蘇納；4月30日，歐冠半決賽次回合，皇馬作客安聯球場對戰拜仁，拉莫斯以兩記頭球協助球隊4-0大勝衛冕冠軍晉身決賽；接著2-2平瓦倫西亞，1-1平巴拉多利德，拉莫斯連場進球。5月25日，歐冠決賽，比賽最後階段，皇馬仍0-1落後馬競，補時第93分鐘拉莫斯接莫德里奇開出的角球頭球攻門入網，幫助皇馬扳平比分，也將比賽拖入加時賽，加時賽皇馬連入3球擊敗馬競奪得冠軍，這也是拉莫斯個人的第一座歐冠。12月，拉莫斯在世俱杯決賽首開紀錄，幫助皇馬拿到世俱杯冠軍，併成為決賽最佳球員。
2015年夏天，拉莫斯跟皇馬的續約進行了一個多月，曼聯試圖引進拉莫斯，甚至開價年薪1100萬歐元，不過拉莫斯仍首選伯納烏。2015年8月17日，皇馬官方宣佈續約隊長拉莫斯，新合同至2020年，拉莫斯在皇馬的年薪上漲至900萬歐元，此外還有獎金分成。
2016年，拉莫斯隨皇馬第二次奪得歐冠冠軍。2016年12月3日，在2016-17賽季西甲第14輪皇家馬德里對陣巴塞羅那的比賽中，拉莫斯在比賽最後時刻攻入一粒扳平比分的頭球，幫助皇馬在巴薩主場全身而退。12月11日，在西甲第15輪皇家馬德里對陣拉科魯尼亞的比賽中，拉莫斯再次在最後時刻上演進球，在比賽第91分鐘絕殺對手，幫助皇馬3-2獲勝，全取3分。
2017年3月8日，歐冠1/8決賽次回合，拉莫斯梅開二度，幫助皇馬3-1戰勝那不勒斯晉級歐冠八強。最終跟隨皇馬第三次奪得歐冠冠軍。2016-17賽季，拉莫斯為皇馬出戰44場比賽，打入10球，送出兩記助攻。該賽季，拉莫斯與皇馬續約至2021年。
2017年8月4日，拉莫斯入圍2016-17賽季歐冠最佳後衛候選人。同年8月25日，在歐足聯年度頒獎禮中，拉莫斯榮膺歐足聯年度最佳後衛。12月，拉莫斯在金球獎中排名第6名。
2018年5月，拉莫斯隨皇馬奪得個人第四座歐冠獎盃。2017-18賽季，拉莫斯為皇馬出戰42場比賽，打入5球並送出過一記助攻。