Im Sommer 2011 wechselte er zum FC Porto.[1] Er unterschrieb in Porto einen Fünfjahresvertrag bis zum 30. Juni 2016 und kostete rund 13 Millionen Euro Ablöse.[2] Er war damit der bis dahin zweitteuerste Transfer der portugiesischen Liga. Zunächst wurde er bis zum Ende des Jahres an den FC Santos ausgeliehen und stieß im Januar 2012 zu seinem neuen Team.[3]
Zur Saison 2015/16 wechselte Danilo für 31,5 Millionen Euro[4] zum spanischenRekordmeisterReal Madrid, bei dem er einen Sechsjahresvertrag bis zum 30. Juni 2021 erhielt.[5] Mit den Madrilenen gewann Danilo in zwei Jahren zwei Champions-League-Titel sowie eine Meisterschaft. Er kam dabei jedoch meist nicht über die Rolle des Back-Ups von Dani Carvajal hinaus.
Anfang August 2019 wechselte Danilo für 37 Millionen Euro in die italienischeSerie A zu Juventus Turin; im Gegenzug wechselte João Cancelo für 65 Millionen Euro zu Manchester City. Danilo unterschrieb einen Vertrag mit einer Laufzeit bis zum 30. Juni 2024.[7]
2012 nahm er mit der Olympiamannschaft an den Olympischen Spielen in London teil, bei denen Brasilien zum ersten Mal die Goldmedaille gewinnen wollte. Im Finale musste sich Brasilien aber mit 1:2 der mexikanischen Mannschaft geschlagen geben. Danilo kam in den ersten vier Spielen zum Einsatz und erzielte in der Vorrunde beim 3:0 gegen Neuseeland das erste Tor.