Pato comenzó jugando al fútbol sala en su ciudad natal a la temprana edad de 5 años.

En este primer partido, Pato fue gran partícipe del marcador anotando un gol y asistiendo a sus compañeros en otros dos.

Debido a esto, no podría debutar oficialmente con los rossoneri hasta enero de 2008.

Hasta hace poco dijo en una entrevista que a la muy temprana edad de 17 años tuvo oportunidad de jugar para el Real Madrid pero que prefirió irse al Milan, porque en ese momento era el club más ganador.

Ahora es distinto, es otro Milan" "Quien es bueno, juega más allá de su edad.

Yo, con 17 años, jugaba con Ronaldinho, Seedorf, Andrea Pirlo, Maldini, Kaká y muchos más", agregó.

En la temporada 2008-09 hubo altas expectativas y especulaciones sobre el rendimiento de Pato, dado que el Milan había contratado a David Beckham y Ronaldinho, además del regreso de Shevchenko al equipo.

Pato fue el segundo máximo goleador del equipo por detrás de Kaká, consiguiendo el segundo puesto en la tabla y clasificándose para la Champions League de la siguiente temporada.

Tuvo un papel muy destacado en el encuentro frente al Real Madrid en el Estadio Santiago Bernabéu por la Liga de Campeones de la UEFA 2009-10, donde anotó dos goles y su equipo ganó por 3-2.

En el segundo tanto, recibió un pase de Clarence Seedorf dentro del área y con un potente remate batió nuevamente al cuadro blanco.

En la décima jornada de la Liga italiana, marcó dos goles en la victoria por 0-3 ante el Napoli.

En la decimoquinta jornada, frente a la Sampdoria, el atacante marcó un gol en la victoria 3-0.

Pato repitió el éxito brasileño de Anderson, del Manchester United, que lo había ganado en 2008.

Comenzó como titular en el partido, pero solo pudo jugar 13 minutos y fue reemplazado por una nueva lesión.

Volvió otra vez en las últimas dos fechas, pero no marcó ningún gol, y el Milan finalizó tercero en el campeonato italiano, lo que garantizó un lugar en la Liga de Campeones de la UEFA del año siguiente.

En el derbi della Madonnina ante el Inter de Milán, que antes del partido estaba solo un punto por detrás del Milan, anotó dos goles en la victoria de su equipo por 3-0.

Pato terminó la temporada como máximo goleador del Milan en la liga con 14 goles, junto con Zlatan Ibrahimović.

El gol llegó justo a la salida del balón tras un pase desde el medio campo, pasando a través de la defensa de Barcelona, y jugando entre las piernas del arquero Víctor Valdés.

El médico aprobó el nuevo método de tratamiento, con mayor cautela y un mayor tiempo de recuperación, todo a causa de las constantes lesiones del jugador, sumado a la petición del entrenador Massimiliano Allegri, quien esperaba que el brasileño permaneciera un largo tiempo sin lesionarse.

Pato también fue titular en la derrota del derbi contra el Inter de Milán por 1-0 una semana después.

Ingresó durante 11 minutos en la segunda mitad en lugar de Filippo Inzaghi.

Al entrar al campo, Pato fue abucheado por los seguidores milanistas, quienes lo culparon del fracaso en las negociaciones del Milan con Carlos Tévez, ya que él prefirió quedarse en el equipo italiano.

Después de la lesión, según el diario Corriere dello Sport publicó una noticia que indicaba que el club está interesado en vender al jugador al París Saint-Germain por €40 millones.

Después de otra visita a los Estados Unidos para obtener más información acerca de las lesiones musculares, Pato volvió a Milán, en la víspera del partido contra el FC Barcelona.

Durante la última etapa de su estadía en el club paulista, su puesto fue relegado por el peruano Paolo Guerrero, quien se afirmó gradualmente en la titularidad, impidiéndole a Pato jugar muchos partidos durante la temporada.

[9]​ Al llegar al equipo londinense, el entrenador Guus Hiddink consideró que aún no estaba en forma para jugar con los blues y lo mantuvo apartado del equipo durante 6 semanas, mientras hacía una preparación física especial.

En este partido, actuando como visitante frente al Aston Villa, Pato ingresó desde el banquillo al minuto 23 por la lesión del francés Loïc Rémy y anotó su primer gol 20 minutos más tarde, ejecutando un penal que el mismo sufrió en el área villana.

Aunque su participación en su primer semestre fue muy escasa, Pato aseguró que se quería quedar en el Chelsea,[13]​ siendo respaldado días después por el futuro técnico del equipo, Antonio Conte.

[14]​ Al término de la temporada, se especuló bastante con el regreso de Pato al Corinthians, sin embargo, esto no se confirmó hasta fines de junio, cuando el club anunció que tanto él como Radamel Falcao volverían a los clubes desde donde estaban a préstamo.

Tras jugar media temporada, marcando algunos goles, se despidió del Villarreal hacia el fútbol chino.