1 Compétitions officielles nationales et internationales senior, incluant le parcours amateur et en équipe réserve. 2 Matchs officiels. Dernière mise à jour :
En 2013, Douglas Luiz rejoint le centre de formation du Club de Regatas Vasco da Gama. Il intègre l'équipe professionnelle en 2016 et inscrit cinq buts en trente-neuf matchs toutes compétitions confondues avec le club brésilien .
Le 1er août suivant, il est prêté pour une saison au Girona FC, qui évolue en Liga[3]. Il participe à dix-sept matchs sous le maillot du club espagnol avant de réintégrer l'effectif de Manchester City à l'issue de la saison.
Ne possédant pas de permis de travail britannique, le milieu de terrain brésilien est de nouveau prêté pour une saison au Girona FC le [4]. Un peu plus utilisé au cours de cette seconde saison en Espagne, Douglas Luiz joue vingt-neuf matchs, dont vingt-trois en championnat.
Le , le Brésilien joue son premier match avec les Villans à l'occasion d'un match comptant pour la première journée de Premier League face à Tottenham Hotspur. Une semaine plus tard, il inscrit son premier but sous le maillot d'Aston Villa lors de la réception de Bournemouth (défaite 1-2).
En mai 2019, Douglas Luiz fait partie des vingt-et-un joueurs sélectionnés pour participer au Festival international espoirs avec l'équipe du Brésil des moins de 23 ans[7]. Il participe aux quatre rencontres des Brésiliens, qui remportent le tournoi[8], et est par ailleurs nommé meilleur joueur de la compétition[9].
Le , Douglas Luiz honore sa première sélection avec l'équipe du Brésil à l'occasion d'un match amical contre la Corée du Sud (victoire 3-0). Le 10 mai 2024, il figure dans la liste des joueurs retenus par Dorival Júnior pour participer à la Copa América 2024[10].