Lahir di Rio de Janeiro, Brasil, awal karier sepak bola di mulai dengan memperkuat tim lokal negeri Samba sebelum akhirnya memperkuat Vasco da Gama di Serie B Brasileiro musim 2016.

Di usianya yang masih 17 tahun, Douglas Luiz berhasil catatkan debut di tim utama Vasco da Gama dan membantu timnya terhindar dari kekalahan saat bermain imbang kontra tuan rumah, Tupi FC.

Tiga hari berselang pasca laga debutnya, Douglas Luiz sukses cetak gol perdana buat Vasco da Gama dalam kekalahan 2-1 atas Vila Nova.

Gol tersebut membuat Douglas Luiz sukses merebut tempat utama di lini tengah Vasco da Gama, serta catatkan 15 pertandingan hingga akhir musim 2016.

Debut Douglas Luiz bersama Vasco da Gama saat itu terasa semakin lengkap, lantaran dirinya ikut ambil bagian dalam membawa Great Vasco meraih tiket promosi ke Serie A Brasil.

Di kasta tertinggi Liga Brasil, bakat Douglas Luiz masih jadi tumpuan buat Vasco da Gama dan terbukti dirinya mampu catatkan 24 pertandingan dengan torehan tiga gol di semua kompetisi.

Penampilan gemilang Luiz saat di Brasil, ternyata sukses menarik perhatian klub besar Liga Inggris, Manchester City dan resmi merekrutnya pada pada 15 Juli 2017.

Bersama The Citizens, Luiz mendapat kontrak selama lima tahun. Namun sayang, gagal mendapat menit bermain lantaran Departemen Dalam Negeri Inggris menolaknya izin kerjanya.

Selama dua musim, Douglas Luiz pun jalani masa peminjaman ke klub Liga Spanyol, Girona. Penampilannya di La Liga terbilang cukup impresif, yakni dengan catatan 46 caps di semua ajang.

Pada 25 Juli 2019, Douglas Luiz kembali ke Liga Inggris usai izin kerjanya diterima dan memperkuat Aston Villa besutan Dean Smith.

Di musim debutnya di Liga Inggris, Douglas Luiz langsung berhasil membawa Aston Villa menjadi runner up EFL Cup atau Piala Liga Inggris usai kalah 1-2 dari Manchester City di partai final.