O 30 de xaneiro de 2013, Varane fixo o seu debut en "El Clásico" contra o Barcelona na Copa del Rey 2012-13.
- Non. Parou un grupo de intentos perigosos do Barcelona, incluíndo un tiro de Xavi que limpou da liña de goles. Capa a súa actuación cun gol de cabeza no partido, que rematou 1<unk>1. Tamén se converteu no segundo xogador estranxeiro máis novo en marcar para o Real Madrid nun partido do Clásico. No partido de volta no Camp Nou o 26 de febreiro de 2013, Varane marcou o terceiro gol de Madrid nunha vitoria de 3-1 con un cabezazo dun esquina de Mesut Özil. Varane gañou elogios do ex gañador da Copa do Mundo Bixente Lizarazu despois das súas actuacións contra o Barcelona e o Manchester United. Dixo: "Estamos a falar dun rapaz do Real Madrid que derrubou a Pepe, e Pepe, con todo o que ten, segue a ser un gran centro. A súa actuación contra o Manchester United e o Barcelona foi extraordinaria". Varane continuou a impresionar na primeira parte dos cuartos de final da Champions League contra o Galatasaray, onde axudou ao Madrid a manter a tabela limpa nun triunfo por 3 a 0. Todos os seus 27 pases atoparon aos seus compañeiros de equipo sen ningunha interceptación, e todas as súas tacleadas tiveron éxito, coa maioría en Didier Drogba.