У дорослому футболі дебютував 2006 року виступами за «Жувентус Сан-Паулу». Проте майже відразу перейшов у литовський «Вільнюс», де провів упевнений сезон. Проте в команді почалися проблеми з фінансами — Паулінью перейшов до польського клубу ЛКС (Лодзь), де провів 17 матчів у чемпіонаті Польщі. Після цього повернувся в «Пан де Асукар», що виступав у 4 дивізіоні Ліги Паулісти.
2009 року перейшов у «Брагантіно», який виступав у Серії В, де зарекомендував себе хорошим півзахисником.
Своєю грою за останню команду привернув увагу представників тренерського штабу «Корінтіанса», до складу якого приєднався 2010 року. Більшість часу, проведеного у складі «Корінтіансу», був основним гравцем команди. У складі нової команди виграв низку національних титулів, а також Кубок Лібертадорес та Клубний чемпіонат світу.
29 червня було офіційно оголошено про перехід гравця до китайського клубу «Гуанчжоу Евергранд». Сума трансферу склала 14 млн євро, а контракт було підписано до 2019 року[2].
Виступаючи у Китаї, півзахисник не зник з поля зору провідних європейських клубів, і 14 серпня 2017 року було оголошено, що іспанська «Барселона» погодился сплатити китайському клубу прописані у діючому контракті бразильця відступні у розмірі 40 мільйонів євро і уклала з ним контракт. Повернувшись до Європи, Паулінью відразу закріпився в основному складі іспанського гранда, зокрема у своєму першому і переможному для «Барселони» сезоні Ла-Ліги взяв участь у 34 матчах, забивши 9 голів.
Влітку 2018 року Паулінью повернувся до «Гуанчжоу Евергранд» на правах річної оренди[3].
У складі збірної був учасником розіграшу Кубка Конфедерацій 2013 року у Бразилії. Наступного року був учасником також домашнього для бразильців чемпіонату світу. На світовій першості виходив у стартовому складі у всіх матчах групового етапу та у грі чвертьфіналу. Півфінальну гру проти збірної Німеччини розпочинав на лаві для запасних і вийшов на поле по перерві, коли його команда вже програвала з рахунком 0:5, не зміг допомогти команді уникнути розгрому з остаточним рахунком 1:7. В останній для бразильців грі мундіалю, матчі за третє місце, програному Нідерландам з рахунком 0:3, знову був в основному складі.
У травні 2018 року був включений до заявки збірної Бразилії для участі у своїй другій світовій першості — тогорічному чемпіонаті світу.