Sau kỳ nghỉ đông mùa giải 2012–13, Ronaldo đeo băng đội trưởng Real Madrid lần đầu tiên trong một trận đấu chính thức, lập cú đúp để giúp Madrid giành chiến thắng 4–3 trước Real Sociedad vào ngày 6 tháng 1. Sau đó, anh trở thành cầu thủ không phải người Tây Ban Nha đầu tiên sau 60 năm mang băng đội trưởng Madrid góp mặt trong trận El Clasico vào ngày 30 tháng 1, trận đấu này cũng đánh dấu lần ra sân thứ 500 của anh cho câu lạc bộ. Ba ngày trước, anh đã ghi bàn thắng thứ 300 cho câu lạc bộ với cú hat-trick vào lưới Getafe. Anh ghi bàn thắng thứ 200 cho Real Madrid vào ngày 8 tháng 5 trong chiến thắng 6–2 trước Málaga, sau 197 lần ra sân. Anh giúp Madrid lọt vào trận chung kết Copa del Rey 2013 bằng việc ghi hai bàn trong trận El Clásico, đánh dấu trận đấu thứ sáu liên tiếp tại Camp Nou mà anh ghi bàn, một kỷ lục của Real Madrid. Trong trận chung kết, anh đánh đầu ghi bàn thắng mở tỷ số trong trận thua 2–1 trước Atlético Madrid, nhưng sau đó bị nhận thẻ đỏ vì hành vi bạo lực. Tại vòng 16 đội Champions League, Ronaldo đối đầu với đội bóng cũ Manchester United lần đầu tiên. Sau khi ghi bàn gỡ hòa trong trận hòa 1–1 tại Santiago Bernabéu, anh ghi bàn ấn định chiến thắng 2–1 trong ngày trở lại Old Trafford. Anh không ăn mừng khi ghi bàn vào lưới đội bóng cũ nhằm thể hiện sự tôn trọng. Sau khi ghi ba bàn vào lưới Galatasaray tại tứ kết, anh ghi bàn thắng duy nhất cho Madrid trong trận thua 4–1 trước Borussia Dortmund ở bán kết lượt đi, và thắng 2–0 lượt về, họ đã bị loại ở bán kết năm thứ ba liên tiếp.
Sau kỳ nghỉ đông mùa giải 2012–13, Ronaldo đeo băng đội trưởng Real Madrid lần đầu tiên trong một trận đấu chính thức, lập cú đúp để giúp Madrid giành chiến thắng 4–3 trước Real Sociedad vào ngày 6 tháng 1. Anh không ăn mừng khi ghi bàn vào lưới đội bóng cũ nhằm thể hiện sự tôn trọng.