El 9 de noviembre de 2013, anotó su primer gol con el VfL Wolfsburgo en un partido de local de la Bundesliga y de tiro libre ante el Borussia Dortmund. El 31 de octubre, su agente, Roger Wittman, confirmó que estaban negociando para extender el contrato del jugador hasta 2016. El 11 de diciembre, anotó 2 goles ante el Lille OSC, partido que ganaron los lobos y les permitieron clasificarse para la siguiente ronda de la Liga Europea. Terminó la temporada 2013-14 con cinco goles y nueve asistencias en liga. Debutó al día siguiente contra el Sheffield Wesdnesday, donde recibió dos goles en el tiempo extra perdiendo por 2-3 de local. Elegido por la prestigiosa revista France Football en su Dream Team histórico como uno de los diez mejores centrales de la historia, se encuentra entre los diez defensores con más goles de la historia, en el segundo puesto de la historia del campeonato de liga de España (primero si no se contabilizan los goles de Fernando Hierro cuando jugaba de centrocampista) y el segundo en la historia de la Liga de Campeones (empatado con Gerard Piqué), ambos a un solo gol de empatar a Roberto Carlos, máximo goleador histórico del torneo como defensor.
Actualmente milita en la Regionalliga West, la cuarta liga de fútbol más importante del país. El 29 de agosto de 2012, los blancos conquistaron la Supercopa de España tras derrotar al Fútbol Club Barcelona. Jugó el partido completo y terminó 1-1. El 11 de enero de 2012, se anunció su fichaje por el VfL Wolfsburgo. Fue titular en el partido de la Community Shield contra el Liverpool el 29 de agosto, en que el Arsenal ganó en los penaltis. Después de los 10 primeros partidos de liga, empezó a ser habitual en el equipo titular. Se asentó rápidamente en el equipo titular, haciendo su debut el siguiente día ante el FC Köln, ganando por 1-0. Jugó todos los partidos de la temporada como titular y sin ser sustituido, equipacion borussia dortmund 2024 siendo el favorito en la izquierda de la defensa para Felix Magath. Jugó los dos partidos completos ante el equipo alemán, pero los suizos perdieron por 0-3 en el general y se fueron a la Liga Europea. Málaga Club de Fútbol, uno al Real Club Deportivo Mallorca, y uno al Real Club Deportivo de La Coruña; uno en Copa del Rey frente al Athletic Club; y el ya mencionado en Liga de Campeones frente al club griego.
Debutó como madridista el 10 de septiembre de 2005 -bajo las órdenes del técnico brasileño Vanderlei Luxemburgo- durante un partido de Liga contra el Real Club Celta de Vigo en el Santiago Bernabéu. Para la temporada 2005-06 fichó por el Real Madrid Club de Fútbol, equipo del que fue capitán desde el curso 2015-16 y con el que se ha proclamado, entre otros títulos, pentacampeón de Liga, tetracampeón de Europa y tetracampeón del mundo. En su segunda campaña Ramos fue uno de los referentes del equipo de las remontadas de Fabio Capello, sucesor de Luxemburgo. Durante esa campaña el Borussia Dortmund impuso un estilo de uniforme con gran presencia del negro, el cual se desplegó en la camiseta a través de pequeños cuadros que se diseminaban hacia la parte inferior y superior. Tras la ida (que el Madrid perdió por 1-2 en el Bernabéu) se habló de una discusión entre Ramos y Mourinho -en la que también participó Casillas- durante un entrenamiento en Valdebebas. El 11 de julio de 2007 -antes del inicio de su tercera temporada en el Madrid- Ramos firmó una mejora de contrato. En enero de 2015, firmó un contrato que lo vinculaba al equipo hasta junio de 2019. El 7 de abril, anotó un gol de penalti, el único del partido ante el SC Friburgo, que permitió que se clasificaran para las semifinales de la Copa de Alemania.
En el partido de vuelta, el Dortmund perdió por 1-3, dejando el marcador global en 3-6, siendo eliminados de la Champions League de ese año. Ese mismo día cumplió 300 partidos oficiales con la camiseta blanca. El RB Leipzig, un club de fútbol alemán patrocinado por Red Bull, mantiene su camiseta blanca con detalles en rojo y gris. La marca de ropa de fútbol Castore celebra los 130 años del Newcastle United con esta nueva equipación. La segunda equipación del Everton es muy atrevida y diferente. El 18 de septiembre de 2014, anotó su primer gol en competiciones europeas ante el Everton FC de tiro libre y después de haber anotado un autogol. No fue sino hasta el 26 de septiembre de 2012 que obtuvo la titularidad en un partido con los Gunners, en una victoria contra el Coventry City 6-1 correspondiente al partido de la tercera ronda de la Capital One Cup, avanzando así a los octavos de final de la misma. Jugó el partido completo y dio la asistencia del gol del empate a Admir Mehmedi, que aseguró el empate 1-1 en el Estadio Maurice Dufrasne de Bélgica. En la vuelta, falló un gol fácil, pero el Zürich ganó 1-0 y el equipo suizo se clasificó para la ronda de play-offs ante el Bayern de Múnich.