Firmino speelde in de jeugd voorClube de Regatas Brasil enFigueirense. Op 24 oktober 2009 debuteerde hij in deBraziliaanse Série B tegenPonte Preta door bij rust Toninho te vervangen.[4] Op 8 mei 2010 maakte hij zijn eerste competitietreffer tegenAD São Caetano.[5] In 2010 maakte de aanvallend ingestelde middenvelder acht doelpunten in zesendertig competitiewedstrijden.
In december 2010 tekende Firmino bijTSG 1899 Hoffenheim, dat vier miljoen euro op tafel legde voor de Braziliaan.[6] Op 26 februari 2011 debuteerde hij in deBundesliga tegenFSV Mainz 05. Een kwartier voor tijd kwam hij binnen de lijnen voorRudy.[7] Op 16 april 2011 maakte Firmino zijn eerste treffer in de Bundesliga tegenEintracht Frankfurt, dit was het enige doelpunt van de wedstrijd.[8] In zijn eerste half jaar maakte hij drie doelpunten in elf competitieduels. In het daaropvolgende seizoen werd Firmino en basisspeler bij Hoffenheim. Op 17 september 2011 scoorde hij voor het derde Bundesliga-duel op rij door tweemaal te scoren tegenVfL Wolfsburg. Firmino zat niet in de wedstrijdselectie voor de wedstrijd tegenBayer Leverkusen op 2 november 2011, nadat hij eerder die week metObasi te laat kwam voor de training.[9] In het seizoen 2011/12 speelde Firmino 30 competitiewedstrijden, waarin hij zeven keer trefzeker was. In mei 2013 speelde Firmino een belangrijke rol in de handhaving van Hoffenheim in de Bundesliga. In de play-off voor degradatie tegen1. FC Kaiserslautern scoorde Firmino twee doelpunten en gaf hij een assist. Hoffenheim won het tweeluik met 5–2. In het seizoen 2013/14 was Firmino opnieuw belangrijk voor Hoffenheim met 22 doelpunten en zestien assists in 37 wedstrijden in alle competities. Op 27 maart 2014 ondertekende Firmino een nieuw contract bij Hoffenheim tot 2017.[10] In zijn laatste seizoen bij Hoffenheim scoorde Firmino tien doelpunten in 36 wedstrijden in alle competities. In 4,5 seizoenen maakte de Braziliaan 35 doelpunten in 140 competitieduels voor Hoffenheim.
Firmino tekende in juli 2015 bijLiverpool, dat circa €41.400.000,- voor hem betaalde.[11][12] Op 9 augustus 2015 maakte Firmino zijn debuut voor Liverpool tegenStoke City in dePremier League. In de 78ste minuut verving hijIbe, acht minuten later scoordeCoutinho het enige doelpunt van de wedstrijd. Op 22 oktober 2015 speelde Firmino ook zijn eerste internationale wedstrijd met Liverpool, tegenRoebin Kazan in deEuropa League als vervanger vanOrigi. Firmino was voor het eerst trefzeker in het shirt van Liverpool op 21 november 2015 tegenManchester City. In dit met 1–4 gewonnen duel zorgde Firmino ook voor assists bij doelpunten vanMangala en Coutinho. Terwijl Firmino in zijn eerste seizoenshelft bij Liverpool slechts één doelpunt scoorde, scoorde hij er negen in de tweede seizoenshelft van het seizoen 2015/16, tegenArsenal enNorwich City scoorde hij twee doelpunten. Firmino werd met zijn tien doelpunten topscorer voor Liverpool in de competitie tijdens zijn eerste seizoen in Engeland. Liverpool verloor twee finales, Manchester City won na een strafschoppenreeks definale van deLeague Cup en in definale van deEuropa League bleekSevilla te sterk. In het seizoen daarop verbeterde Firmino zijn aantal doelpunten. Hij scoorde twaalf doelpunten in 41 wedstrijden in alle competities. Firmino was goed voor een doelpunt en een assist in het competitieduel met Manchester City op 14 januari 2018. De 4–3 winst voor Liverpool betekende het eerste competitieverlies in dat seizoen voor de uiteindelijke kampioen Manchester City. Op 24 april 2018 scoorde Firmino tweemaal in de halve finale van deChampions League tegenAS Roma, ook gaf hij beide assists bij de doelpunten vanSalah. Over twee wedstrijden won Liverpool met 7–6 waardoor Liverpool zich kwalificeerde voor definale tegenReal Madrid. Deze finale werd met 3–1 verloren, Firmino speelde de volledige wedstrijd. Liverpool werd het team met het meeste aantal doelpunten in deChampions League in één seizoen met kwalificaties.[13] Firmino scoorde tien doelpunten in het hoofdtoernooi van de Champions League in het seizoen 2017/18, waarmee hij samen met zijn mede-aanvallers bij LiverpoolMané en Salah op de tweede plaats in de topscorerslijst eindigde. Firmino, Mané en Salah werd het meest scorende trio in de Champions League in één seizoen.[14] Firmino werd opgenomen in deUEFA Champions League Squad of the Season voor het seizoen 2017/18.[15] Hij scoorde 27 doelpunten in 54 wedstrijden in alle competities in het seizoen 2017/18, een persoonlijk record.
Op 18 september 2019 verving Firmino twintig minuten voor tijdDaniel Sturridge in hetChampions League-duel metParis Saint-Germain, waarna hij in blessuretijd verantwoordelijk was voor het winnende doelpunt (3–2). Hij scoorde zijn eerstehattrick voor Liverpool op 29 december 2018 bij een 5–1 overwinning tegenArsenal in dePremier League, met doelpunten in de veertiende, zestiende en 65ste minuut. In de Premier League in het seizoen 2018/19 verloor Liverpool slechts één wedstrijd, maar toch moestenThe Reds het Engelse kampioenschap aan Manchester City laten. Liverpool bereikte wel voor het tweede seizoen op rij definale van de Champions League. Op weg naar deze finale scoorde Firmino in de thuis- en uitwedstrijd van de kwartfinale tegenFC Porto. Hij moest de thuiswedstrijd van de halve finale tegenFC Barcelona missen wegens een blessure. In de finale tegenTottenham Hotspur kon Firmino wel weer in de basiself beginnen. Na een uur werd hij naar de kant gehaald voor Origi, die later het beslissende doelpunt zou scoren. Dit nadat Salah al vroeg in de wedstrijd een strafschop benutte. Liverpool begon het seizoen 2019/20 met de wedstrijd om hetCommunity Shield tegen Manchester City. Firmino werd in de 79ste minuut naar de kant gehaald voorShaqiri, Liverpool verloor de wedstrijd na een strafschoppenreeks. Op 14 augustus 2019 speelde Firmino in deUEFA Super Cup tegenChelsea. Hij gaf de assist bij het tweede doelpunt van Mané. Nadat de wedstrijd in reguliere tijd in 1–1 eindigde en na verlenging in 2–2, won Liverpool in de strafschoppenreeks. Firmino benutte de eerste penalty voor Liverpool. Op 18 december 2019 maakte hij het winnende doelpunt in de halve finale van hetWK voor clubs tegenMonterrey. Dit deed hij een paar minuten nadat hij inviel voor Origi. In de finale tegenFlamengo maakte Firmino opnieuw het winnende doelpunt, in de verlenging (1–0). Daardoor won Liverpool voor het eerst in haar clubgeschiedenis het WK voor clubs. Firmino won in2019/20 dePremier League met Liverpool. Dat was de eerste keer in dertig jaar dat Liverpool het Engelse kampioenschap won. Hij speelde dat seizoen voor het eerst sinds zijn komst naar Engeland alle competitieronden, waarvan 34 vanaf de aftrap. Zijn teamgenoten en hij haalden dat jaar 99 punten, een clubrecord.
Firmino eindigde in 2020/21 en 2021/22 voor de vijfde en zesde keer achter elkaar met Liverpool in de top 4 van de Premier League. Manchester City voorblijven lukte niet nog een keer. Zijn ploeggenoten en hij haalden in seizoen 2021/22 voor de derde keer sinds zijn komst naar Liverpool meer dan negentig punten, maar kwamen er daarmee (net als in2018/19) één tekort. Firmino tobde in 2021/22 ook regelmatig met fysieke problemen. Onder meer spier- voet- en hamstringblessures kostten hem samen ruim 3,5 maand. Daardoor kwam hij dat seizoen 20 speelronden in actie, waar hij er daarvoor nooit minder dan 31 speelde. Hij won dat jaar wel voor het eerst in zijn carrière deLeague Cup en deFA Cup met Liverpool.
NadatSadio Mané in juli 2022 vertrok naarBayern München, viel na vijf jaar het aanvalstrio Firmino-Mané-Salah uiteen. Firmino kreeg vanaf dat momentDarwin Núñez en (in januari 2023)Cody Gakpo als nieuwe aanvalspartners. Zij verdrongen hem ook regelmatig uit de basis. Firmino maakte in maart 2023 bekend dat hij zijn contract niet meer zou verlengen en na afloop van het seizoen zou vertrekken.[16] Liverpool en hij vielen dat jaar voor het eerst sinds zijn eerste jaar in Engeland buiten de top 4.[17]
Na acht jaar Liverpool tekende Firmino in juli 2023 een contract tot medio 2026 bijAl-Ahli, dat hem transfervrij inlijfde.[18] Hij was daarmee een van tal van spelers die in de zomer van 2023 van een Europese topcompetitie verhuisden naar een club in Saoedi-Arabië. In mei 2025 wist Firmino met Al-Ahli deAFC Champions League Elite te winnen.
Op 23 oktober 2014 werd Firmino voor het eerst opgeroepen voorBrazilië voor vriendschappelijke interlands tegenTurkije enOostenrijk. Op 12 november 2014 debuteerde hij tegen Turkije als invaller voorLuiz Adriano. Brazilië won met 0–4 na doelpunten vanNeymar,Willian en een eigen doelpunt vanSemih Kaya.[19] Op 18 november 2014 maakte Firmino zijn eerste interlanddoelpunt in het vriendschappelijke treffen met Oostenrijk.[20] Op 26 maart 2015 mocht hij voor het eerst in de basiself starten in de oefeninterland tegenFrankrijk. Hij gaf een assist opOscar bij het eerste doelpunt voor de Brazilianen.[21] In mei 2015 werd de offensieve middenvelder geselecteerd voor deCopa América 2015. Op 14 juni 2015 speelde hij zijn eerste officiële interland op de Copa América tegenPeru.[22] Op 21 juni 2015 was hij trefzeker in het groepsduel tegenVenezuela.[23] Brazilië werd in de kwartfinale na een strafschoppenreeks uitgeschakeld doorParaguay. Vervolgens werd Firmino een jaar lang niet geselecteerd voor het Braziliaans elftal, hij miste ook deCopa América Centenario. Hij werd doorTite wel opgenomen voor hetWK 2018 inRusland.[24] Op dit toernooi begon Firmino elke wedstrijd op de bank, maar met zijn invalbeurten, waarmee hijJesus,Paulinho,Coutinho enWillian verving, kwam hij vier keer in actie. In de achtste finale scoorde Firmino twee minuten nadat hij in het veld kwam het beslissende doelpunt tegenMexico (2–0). In dekwartfinale werd Brazilië uitgeschakeld doorBelgië (1–2). Op deCopa América in eigen land een jaar later startte Firmino in elke wedstrijd. Hij was trefzeker in het laatste groepsduel metPeru en in de halve finale tegenArgentinië. In de kwartfinale tegen Paraguay miste Firmino zijn penalty in een strafschoppenreeks, echter trok Brazilië alsnog aan het langste eind. In de finale tegen Peru speelde Firmino 75 minuten mee, Brazilië won met 3–1.
