Pada awal musim 2004/2005, nama Benzema dimasukkan kedalam skuat tim reserve Olympique Lyonnais, yang saat itu bermain di divisi 4 liga Perancis.
Benzema sukses memasukkan namanya kedalam jajaran pencetak gol terbanyak tim dengan 10 golnya dan sukses membawa tim reserve Lyon finish di peringkat ke dua pada klasmen grup.
Berkat penampilan gemilang itu, Benzema dipromosikan ke dalam skuat utama raksasa Perancis tersebut. Keseriusannya dalam dunia sepak bola terlihat dalam sebuah tradisi yang selalu dilakukan oleh Lyon kala ada pemain yang masuk kedalam tim utama.
Dalam laga debutnya, Benzema gagal mencetak gol namun Benzema sukses memberikan assist dalam gol kemenangan Lyon atas Metz.
Penampilan cemerlangnya untuk Lyon berlanjut hingga ia meninggalkan klub yang telah ia bela selama 9 tahun tersebut. Total ia membantu Lyon memboyong 4 gelar Ligue 1, 1 Coupe de France dan 1 Trophee des Champions dengan torehan 112 pertandingan dan 43 gol.
Pada awal musim 2009/2010, Benzema resmi mengenakan seragam El-Real. Ia diboyong dari Lyon dengan bandrol mencapai €35 juta.
Striker asal Perancis ini langsung menunjukkan kualitasnya sebagai penyerang dengan naluri tajam pada debutnya di pertandingan persahabatan melawan Shamrock Rovers. Ia sukses mencetak gol kemenangan Madrid kala itu.
Penampilan Benzema cenderung meningkat selama berkostum Madrid, sayangnya, permainan rekan satu timnya, Gonzalo Higuain, juga tak kalah hebat.
Akhirnya, Benzema pada saat itu lebih sering masuk sebagai pemain pengganti daripada starting eleven untuk Real.
