Real Madrid hade en ojämn höstsäsong 1980/81. Under första hälften av säsongen blev det åtta segrar, tre oavgjorda och sex förluster. Största segern kom i andra omgången när man besegrade Athletic Bilbao med 7–1. De ojämna resultaten gjorde att Real bara låg sexa i tabellen vid årsskiftet.
Efter nyår inledde man vårsäsongen med två segrar och två oavgjorda, men därefter följde två raka förluster. Först blev det 1–2 hemma mot Español och sedan 0–4 borta mot Sporting Gijón. Storförlusten i Gijón verkar dock ha fått Real Madrid att vakna till liv. Efter det avslutade man säsongen med tio segrar på de elva sista matcherna. Enda förlusten kom borta mot blivande mästarna Real Sociedad som vann med 3–1 i 27:e omgången. Den starka avslutningen gjorde att Real Madrid klättrade upp till en slutlig andraplats i La Liga 1980/81. Laget tog lika många poäng (45) som Real Sociedad som tog hem ligatiteln tack vare fler mål i de inbördes mötena med Real Madrid.
I höstens Europacupmatcher slog Real Madrid ut irländska Limerick (seger med 2–1 borta och 5–1 hemma) och ungerska Budapest Honvéd (seger med 1–0 hemma och 2–0 borta). I kvartsfinalerna i mars 1981 mötte man Spartak Moskva. Första mötet i Moskva blev mållöst, men Real vann returen med 2–0. Därefter fick man möta italienska Inter i semifinalerna. En 2–0-seger hemma räckte för att ta sig till final. Italienarna vann returen med 1–0, men Real vann alltså mötet med sammanlagt 2–1. I finalen på Parc des Princes i Paris stod engelska mästarna Liverpool för motståndet. Matchen var länge mållös, men med mindre än tio minuter kvar gjorde Liverpools vänsterback Alan Kennedy målet som gav engelsmännen segern.
På grund av att laget deltog i Europacupen gick Real Madrid in i spanska cupen först i åttondelsfinal. Där slog man ut Recreativo de Huélva efter 1–1 borta och seger med 4–1 hemma. Real åkte dock ur cupen i kvartsfinal mot Sporting Gijón efter 1–1 borta och förlust med 2–3 hemma.
Spelarna i Real Madrid 1980/81
Laguppställning Europacupfinalen 1981: 1 Agustín – 2 Rafael García Cortés (16 Francisco Pineda, 87), 5 Andrés Sabido, 10 Antonio García Navajas, 3 José Antonio Camacho – 4 Uli Stielike, 6 Vicente del Bosque, 8 Ángel – 7 Juanito, 9 Santillana, 11 Laurie Cunningham; avbytare 12 Miguel Ángel (målvakt), 13 Isidoro San José, 14 Isidro, 15 Francisco García Hernández.
Vänsterbacken Camacho spelade samtliga minuter av de 47 tävlingsmatcherna under säsongen. Juanito gjorde 24 mål varav nitton i ligan. De nitton ligamålen gav en andraplats i skytteligan bakom Barcelonas Quini. Dessutom stod Santillana för totalt sjutton mål varav tretton i ligan.
Tröjorna
Den vita hemmatröjan och den blå bortatröjan av märket Mont-halt var likadan som tidigare. I Europacupfinalen presenterade dock Real Madrid sina nya tröjor från Adidas. Dessa hade tre lila ränder längs ärmarna, men Adidas-märket syntes inte till. Detta hade man täckt över med en tygbit. Orsaken var att Horst Dassler (son till Adidas grundare Adolf ”Adi” Dassler) hade övertalat UEFA att förbjuda tröjtillverkarnas logotyper i finalen. Real Madrid hade redan förberett för detta medan Liverpool fick veta det strax innan match. Engelsmännen var därför tvungna att tejpa över Umbro-märket på sina tröjor och byxor i omklädningsrummet innan matchen kunde dra igång.
