Ia lalu melanjutkan pengembangan sepak bolanya hingga tim senior di Real Madrid, di mana ia mencatatkan debutnya pada Desember 2010, melawan Real Zaragoza.

Penyerang ini juga mencetak 25 gol dari 63 pertandingan LaLiga bersama Real Madrid, tapi tidak mencetak gol dalam enam pertandingan melawan Atletico di semua kompetisi.

Ia masuk sebagai pemain pengganti di final Liga Champions 2014 ketika Real berhadapan dengan Atletico di Lisbon, dan di perempat final musim setelahnya ketika Los Blancos juga menang atas Atletico.

Ia juga sempat mencetak hattrick dalam kemenangan 4-2 Real atas Leganés di akhir musim 2016/17.

Morata semakin terkenal setelah bergabung dengan Juventus pada musim 2014 hingga 2016.

Namanya dipuji-puji setelah mampu mencetak gol di dua leg semifinal Liga Champions 2014/2015.

Pemain berdarah Spanyol tersebut mampu membobol gawang Real Madrid dua kali secara beruntun di dua leg semifinal tersebut.

Ia juga mampu mencetak gol di dua pertemuan Juve dengan Inter Milan di Serie A dan Derby d’Italia dalam kariernya bersama Juventus.

Setelah bergabung dengan Chelsea dari Real Madrid pada musim panas 2017, Morata tampil di beberapa derbi London.

Morata mampu mencetak gol melawan Tottenham dan Arsenal.

Ia juga mencetak gol kemenangan 2-1 Chelsea atas Atletico di Liga Champions 2017/18, yang tak ia rayakan, karena ia adalah seorang penggemar Rojiblancos.

Sejak bergabung dengan Atletico pada Januari 2019, ia mencetak 13 gol dari 32 penampilan LaLiga.

Satu di antaranya adalah gol kemenangan melawan Getafe di awal musim ini.