Setelah enam tahun, Milito sempat akan bergabung dengan Real Madrid pada 2003, tapi gagal setelah hasil tes medis menunjukkan bahwa cedera lututnya belum benar-benar pulih.
Milito yang memilih tetap tinggal di Spanyol lalu direkrut oleh Real Zaragoza dan menghabiskan empat musim bersama klub yang berbasis di Aragon tersebut.
Bersama Real Zaragoza, bek berpostur 170 cm ini sempat meraih dua gelar juara, yakni Copa del Rey 2003/2004 dan Supercopa de Espana pada 2004.
Pada Juli 2007, raksasa La Liga, Barcelona, akhirnya mencapai kesepakatan dengan Real Zaragoza untuk merekrut Gabriel Milito dengan biaya transfer sebesar 18,5 juta euro.
Debutnya bersama Blaugrana tercipta pada 2 September 2007 ketika timnya menang 3-1 atas Athletic Bilbao. Adapun gol pertamanya tercipta di gawang Recreativo de Huelva pada 3 November tahun yang sama.
Sayangnya, Milito sempat mengalami cedera anterior cruciate ligament (ACL) yang cukup parah pada pertengahan tahun 2008. Padahal, saat itu Barcelona sukses meraih treble winner di musim 2008/2009.
Setelah itu, dia sempat merasakan beberapa kesuksesan bersama Barcelona, mulai dari dua kali gelar juara La Liga 2009/2010 dan 2010/2011.
Selain itu, ada pula gelar Supercopa de Espana 2010, runner-up Copa del Rey 2010/2011 dan yang paling istimewa, gelar Liga Champions 2010/2011.
Seusai kebersamaannya dengan Barcelona berakhir, Milito akhirnya memutuskan pulang ke Argentina untuk kembali bermain bersama Independiente pada Agustus 2010.
Baca Juga: Pulang ke Sevilla, Luuk de Jong Ucapkan Selamat Tinggal ke Barcelona
Setahun berselang, atau tepatnya pada 12 Juni 2012, Gabriel Milito mengumumkan bahwa dirinya akan gantung sepatu karena merasa lelah, baik secara fisik maupun mental.