Luiz Gustavo chega para ser um dos líderes do plantel do Athletico e reforça ainda a atenção do treinador Odair Hellmann com o meio-campo.
Além de Luiz Gustavo, outros dois médios foram contratados pelo Furacão para esta temporada: Jadson, ex-Juventude, e o colombiano Portilla, ex-Talleres de Córdoba.
Formado em clubes do futebol alagoano, Luiz Gustavo profissionalizou-se em 2006, quando defendia as cores do Corinthians-AL. Depois, foi emprestado ao CRB, onde se destacou e despertou a atenção do futebol alemão.
O seu primeiro clube na Europa foi o Hoffenheim, permanecendo na equipa até a temporada 2009/10. Luiz Gustavo ganhou nome no futebol alemão, sendo adquirido posteriormente pelo Bayern de Munique. No gigante bávaro, o fez 100 jogos, com seis golos e três assistências. Já no Wolfsburg, chegou à seleção brasileira, sendo um dos convocados para o Campeonato do Mundo de 2014.
Passou ainda por Olympique de Marselha, Fenerbahçe e Al-Nassr. Em 2024, regresosu ao futebol brasileiro para jogar no São Paulo. Foram 59 jogos pelo Tricolor, com seis golos e uma assistência, tendo cumprido a totalidade do vínculo com os paulistas.
No ano passado, ficou afastado dos relvados por cinco meses após ser diagnosticado com tromboembolismo pulmonar, condição caracterizada pela obstrução das artérias do pulmão causada por um coágulo formado noutra parte do corpo.

