Vinicius Junior kemudian direkrut Real Madrid, nilai transfernya memecahkan rekor nasional untuk pemain U-18, yakni sebesar 44 juta euro.
Bersama Real Madrid, Vinicius Junior meraih berbagai gelar antara lain La Liga 2019-2020, Piala Super Spanyol (2019-2020, 2021-2022, 2023-2024), Piala Dunia Antarklub FIFA 2018 dan 2022.
Kemudian Piala Raja Spanyol (2022-2023), Liga Champions UEFA (2021-2022, 2023-2024) dan Piala Super UEFA 2022.
Jauh sebelumnya, Vinicius Junior secara pribadi pernah meraih beberapa prestasi, di antaranya Pemain Sayap Kiri Terbaik Copa São Paulo de Futebol Júnior pada tahun 2017.
Selain itu sebagai Pemain Terbaik Kejuaraan Sepak Bola U-17 Amerika Selatan pada tahun 2017. Serta Pencetak gol terbanyak Kejuaraan Sepak Bola U-17 Amerika Selatan tahun 2017.***
