A trajetória de Dudu com o Palmeiras teve momentos marcantes, como a conquista da Copa do Brasil em 2015, quando o atacante foi fundamental na vitória sobre o Santos. Além disso, ele fez parte da equipe que conquistou o Campeonato Brasileiro em 2016 e 2018, sempre se destacando com sua habilidade e liderança em campo.

Em 2021, após uma temporada no futebol catariano, Dudu retornou ao Palmeiras e fez parte da campanha vitoriosa da equipe na Libertadores, adicionando mais um título à sua coleção. Já em 2022, o atacante foi essencial para a conquista de três títulos: o Campeonato Paulista, a Recopa Sul-Americana e o Brasileiro, onde se destacou com sete gols e nove assistências em 38 jogos.

Infelizmente, em 2023, uma grave lesão no joelho direito afastou Dudu dos gramados, e mesmo após seu retorno em 2024, ele perdeu espaço na equipe e acabou decidindo encerrar sua segunda passagem pelo Palmeiras, sendo anunciado pelo Cruzeiro e posteriormente retornando ao clube alviverde, antes de sua saída definitiva.