Martin Odegaard pada saat usia 16 tahun memutuskan bergabung ke Real Madrid di 2015. Bergabung dengan klub besar La Liga, Odegaard menjadi perhatian saat itu bakatnya telah menarik perhatian banyak klub besar.
Odegaard belum menjadi skuat utama di Madrid dan harus menambah pengalaman di luar Madrid. Pada transfer musim panas Odegaard mendapar tawaran dari Ajax dan Liverpool, tapi memutuskan pindah ke Real Sociedad sebagai pemain pinjaman, Odegaard masih berharap bisa menjadi pemain bintang di Madrid.