Garcia je produkt mladinske akademije madridskega kluba, ki se jim je pridružil leta 2014 pri starosti 10 let. V prvi ekipi je debitiral novembra 2023.
To poletje je na svetovnem klubskem prvenstvu v skupinskem delu uspešno zamenjal Francoza Kyliana Mbappeja, ki je bil zaradi trebušne viroze izven igre.
Španec je turnir končal kot najboljši strelec s štirimi goli in so ga imenovali v idealno ekipo turnirja po izboru Fife. Real Madrid je izpadel v polfinalu po porazu s 4:0 proti Paris Saint-Germainu.
Prejšnjo sezono je bil Garcia glavni steber Castille, rezervne ekipe Real Madrida, in je dosegel 25 golov.
"Gonzalo bo zdaj del prve ekipe Real Madrida," je španski klub sporočil v izjavi.
Prejšnja pogodba nogometaša, rojenega v španski prestolnici, je veljala do junija 2027.