Hugol debutó para el Atlético Mardid el 19 de septiembre de 1981, sin embargo, las suspicacias que había despertado su contratación por el bajo historial de mexicanos que habían militado en la Liga hasta ese momento, hicieron necesario un tiempo de adaptación inicial. En ese entonces el club atravesaba momentos delicados, sin embargo, en la temporada 84-85 Sánchez se consagró al conseguir el título de Pichichi, otorgado al máximo anotador del torneo (anotó 19 tantos). El equipo culminó segundo en la tabla general y obtuvo la Copa del Rey.
Ese verano fichó para el Real Madrid, equipo con el que entró en la mejor etapa de su carrera deportiva. Compartíó el plantel con grandes jugadores como José Antonio Camacho, Emilio Butragueño, Rafael Gordillo y Jorge Valdano, configurando un equipo realmente exitoso. Con el Merengue Hugo conquistó una Copa de la UEFA (1986), cinco títulos de Liga consecutivos (de 1986 a 1990), una Copa del Rey (1989), dos Supercopas de España (1988 y 1990). Además se adjudicó cuatro Pichichis más: 1986 (22 goles), 1987 (34), 1988 (29) y 1990 (38, igualando el célebre récord del mítico jugador del Athletic Bilbao, el español Telmo Zarra).
En total disputó siete temporadas con el Real Madrid, donde jugó 240 partidos y convirtió 164 goles. Su última temporada en el equipo fue en 1991-1992, cuando se alejó definitivamente del club hostigado por ciertas lesiones físicas.
No obstante, su paso por Europa no había claudicado definitivamente. Luego de un año en el América de México, regresó a España para jugar en el Rayo Vallecano, donde disputó 29 partidos y marcó 16 goles.
En 1997 se retiró de la actividad en un partido amistoso celebrado en su honor con el Real Madrid, que venció 4-1 al PSG, con tres goles del crack Hugo Sánchez.
