W sezonie 2016/2017 po raz drugi wywalczył tytuł mistrza kraju oraz zdobył Złote Rękawice Premier League.

Real Madryt 8 sierpnia 2018 Real Madryt poinformował o uzyskaniu porozumienia z Chelsea w sprawie transferu Belga do hiszpańskiego zespołu.

Kariera reprezentacyjna W reprezentacji Belgii zadebiutował 15 listopada 2011 w zremisowanym 0:0 towarzyskim meczu z Francją.

Mistrzostwa Świata 2014 Courtois został powołany na eliminacyjne mecze Mistrzostw Świata 2014, gdzie był pierwszym bramkarzem. Belgia awansowała do fazy grupowej zajmując 1. miejsce. Czerwone Diabły trafiły do grupy H z: Algierią, Koreą Południową i Rosją. 17 czerwca 2014 roku Courtois zadebiutował na Mistrzostwach Świata. Bramkarz tylko raz dał się pokonać z rzutu karnego, a przez kolejne dwa mecze zachował czyste konto. Belgia rozgrywki na tym turnieju zakończyła w ćwierćfinale przegrywając z Argentyną 1:0.