Pasca penutupan karier yang cukup memalukan, Zizou sempat absen dari dunia sepak bola selama empat tahun. Ia ingin menenangkan pikiran dan menata kehidupannya kembali setelah pensiun dari dunia yang membesarkan namanya tersebut. Hingga, pada tahun 2010, ia memutuskan kembali ke Santiago Bernabeu dan menatap masa depan di bidang olahraga yang ia sukai. Pada Juni 2010, Presiden Real Madrid, Florentino Perez memberinya kesempatan sebagai penasihat tim. Kemudian, satu tahun berselang, tepatnya pada Juli 2011, ia ditunjuk untuk menjadi Direktur Olahraga Real Madrid.

Perjalanannya sebagai pelatih dimulai kala Zizou diberi kesempatan untuk menjadi asisten pelatih Carlo Ancelotti pada tahun 2013. Satu tahun mengamati Ancelotti meracik permainan membuat dirinya tertarik untuk terjun sebagai pelatih. Ia akhirnya diberi kesempatan untuk melatih Real Madrid Castilla, tim muda Los Blancos. Namun, karena lisensi kepelatihan yang dimiliki belum rampung, Zizou terpaksa kembali menjadi asisten pelatih di Real Madrid Castilla. 

Dipecatnya Rafael Benitez oleh Presiden Real Madrid membuat kursi manajer kosong. Waktu itu Los Blancos masih mencari pelatih yang cocok untuk menukangi Cristiano Ronaldo dan kawan-kawan. Melihat perkembangan Zidane sebagai pelatih dan faktor kedekatannya dengan Real Madrid membuat Perez menunjuk Zidane sebagai pengganti Benitez.

Meski tidak mudah, Zizou dapat menunjukkan racikan terbaiknya ketika menukangi Los Blancos di musim pertama. Ia bahkan langsung membawa Real Madrid menjadi jawara Liga Champions musim 2016/2017. Tren positif itu terus berlanjut hingga Zizou mencetak hattrick trofi Liga Champions selama tiga musim berturut-turut. Ia membawa Los Blancos ke dalam level selanjutnya dengan menjuarai Liga Champions edisi 2016/2017; 2017/2018 dan 2018/2019.

Pasca menjuarai Liga Champions selama tiga kali berturut-turut, Zizou memutuskan untuk rehat sejenak dan meninggalkan kursi kepelatihan Real Madrid. Faktor internal yang sudah tidak baik memaksanya untuk keluar dan mencari angin segar demi kariernya ke depan. Apalagi, pada musim 2018/2019 penampilan Real Madrid di La Liga tidak sebagus musim sebelumnya. Los Blancos tidak dapat menempel ketat Barcelona dalam perebutan juara liga dan terpaut 19 angka hingga akhir musim.

Namun, pada penghujung musim 2019/2020, Zizou memberikan kejutan dengan kembali megnisi kursi panas nahkoda Los Blancos. Ia menggantikan Santiago Solari yang ternyata membuat suasana internal Real Madrid semakin keruh. "Setelah delapan bulan, saya ingin kembali melatih. Saya mengambil keputusan ini untuk kebaikan semua orang. Kami harus segera berbenah pada sisa musim ini," ujar Zidane.

Hingga musim 2020/2021 bergulir, Zidane tetap berusaha menunjukkan kemampuan terbaiknya. Kini, Los Blancos menduduki peringkat kedua di dalam klasemen sementara La Liga. Real Madrid hanya terpaut satu angka dari rival se-kotanya, Atletico Real Madrid yang mengemas 67 poin dari 30 laga. Sementara Los Blancos mengemas 66 angka dari 30 pertandingan yang sudah dilalui.