Zidane se convirtió en el entrenador del filial 'merengue' el 25 de junio de 2014. Comenzó su andadura en los banquillos como ayudante de Ancelotti en la temporada 2013-14, pero a final de temporada pidió salir del staff técnico del italiano porque quería coger experiencia.
Fue entonces cuando empezó en el Castilla, en Segunda B. Esa temporada, el filial acabó en sexto lugar, con 58 puntos, tras 16 victorias, 10 empates y 12 derrotas.
Al final de curso, su Castilla marcó 59 goles (tercer mejor registro de su Liga junto con el Amorebieta) y ecnajó 40, siendo el sexto equipo que menos tantos encajó.
Ese año, Zidane pasó un mal momento: fue denunciado por el Centro Nacional de Entrenadores de Fútbol, que consideró que dirigía al filial blanco sin tener la titulación necesaria.
En octubre, el francés fue inhabilitado tres meses por Competición, pero el TAD le dio la razón en noviembre.
En 2015, Zidane empezó en el Castilla, pero el 4 de enero de 2016 se convirtió en el entrenador de la primera plantilla tras el despido de Benítez.
'Zizou' dirigió a los blancos en 27 partidos con un balance increíble y le metió miedo al Barcelona: cosechó 21 victorias (ganando en su estreno a los 'culés' en el Camp Nou con goles de Benzema y Cristiano), cuatro empates y dos derrotas.
En Europa, Zidane consiguió cuatro victorias, dos empates y una derrota en siete partidos.
Desde entonces, los resultados han sido impresionantes: le ha dado al Real Madrid dos Champions consecutivas (algo que nadie había logrado antes), una Liga tras cinco años de espera, un Mundial de Clubes y una Supercopa de Europa.
En total, Zidane suma 87 encuentros entre Liga, Champions, Copa, Supercopa de Europa y Mundial de Clubes. Ha cosechado 65 victorias (74,71%), 15 empates (17,24%) y sólo siete derrotas (8,04%). Seis de esas derrotas sólo han sido por un gol de diferencia.