De regerend kampioen herstelde zich van de 3-2 nederlaag tegen Rayo Vallecano van afgelopen maanden en staat nu op 35 punten, twee achter koploper FC Barcelona.
Real Madrid opende de score in de 40ste minuut toen Kroos een perfecte diepe bal gaf uit een corner van de linkerkant. Hij vond daarmee Militao die de bal in het doel kopte.
Kroos verdubbelde de voorsprong van Real met een krachtige uithaal uit een rebound in de 70ste minuut. Cadiz maakte de aansluitingstreffer in de 82ste minuut toen Real-doelman Thibaut Courtois verzuimde een afstandsschot van Theo Bongonda te pakken en Lucas Perez de bal in het net schoot.
Cadiz blijft negentiende op de ranglijst met 11 punten. Real Madrid heeft er dus 35, twee minder dan koploper en herfstkampioen FC Barcelona dat er 37 heeft na 14 speelronden in LaLiga.