Paulinho kam 2010 in die Jugend des CR Vasco da Gama. Sein Debüt für die erste Mannschaft – und damit auch sein erstes Spiel im Profifußball – absolvierte er noch im Alter von 16 Jahren am 13. Juli 2017 in der Ligapartie beim EC Vitória mit einer Einwechslung.[1]
Am 27. April 2018 gab der deutscheBundesligistBayer 04 Leverkusen die Verpflichtung Paulinhos zum 15. Juli des Jahres – seinem 18. Geburtstag – bekannt. Er unterschrieb einen Vertrag, der über eine Laufzeit bis Mitte 2023 verfügt.[2] Sein Debüt für den Verein gab er am 18. August 2018 in der Erstrundenpartie des DFB-Pokals beim 1. CfR Pforzheim. Beim 1:0-Sieg seiner Mannschaft wurde er in der 73. Minute für Julian Brandt eingewechselt.[3] In der Europa League erzielte er am 13. Dezember 2018 sein erstes Pflichtspieltor für die Leverkusener in der Auswärtspartie bei der AEK Larnaka.[4] In den ersten beiden Saisons in Leverkusen kam er nur sporadisch zum Einsatz. Die nachfolgende Saison 2020/21 verpasste er wegen eines Kreuzbandrisses fast komplett. In der Saison 2021/22 kam er 24-mal zum Einsatz, davon 14-mal von Beginn an.
Zum 1. Januar 2023 wurde Paulinho bis zu seinem Vertragsende am 30. Juni 2023 in seine Heimat an Atlético Mineiro verliehen.[5] Anfang Juli erhielt er dann einen Kontrakt bis Jahresende 2026 bei dem Klub.[6]
Im November 2023 wurde Paulinho in den A-Kader Brasiliens für die Spiele um die WM-Qualifikation 2026 im November 2023 berufen.[8] Im Spiel gegen Kolumbien am 16. November wurde Paulinho in der 68. Minute für Rodrygo eingewechselt.[9]
