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Le SC Internacional est son club formateur. En 2006, alors qu'il n'a que 16 ans, il joue dans le championnat brésilien des moins de 20 ans. Le SC Internacional remporte ce championnat (4-0 en finale contre le Grêmio), où Pato devient le meilleur buteur de la compétition avec 7 buts. À la suite de cette performance, étonnante pour son âge, il signe un contrat de 3 ans avec son club formateur avec une clause libératoire de 20 millions de dollars.
Dans la foulée, il débute avec les professionnels à 17 ans, en novembre 2006 : il marque un but, touche une transversale, et fournit trois passes décisives. Il est convoqué pour la demi-finale de la Coupe du monde des clubs contre le club égyptien de Al Ahly. Pato marque un but, devenant ainsi le plus jeune joueur à marquer un but en compétition officielle FIFA, battant le précédent record de Pelé, à 17 ans et 102 jours. La saison suivante, il collectionne 10 matchs pour 6 buts en championnat et remporte avec l'équipe la Recopa Sudamericana contre le CF Pachuca en marquant à l'aller et au retour. Il suscite dès lors l'intérêt grandissant des plus grands clubs européens.
Le 2 août 2007 le Milan annonce son transfert pour 22 millions d'euros. Toutefois, il ne pourra jouer pour sa nouvelle équipe qu'en janvier 2008, étant encore mineur. Il évoluera ainsi aux côtés de son joueur préféré Ronaldo, ainsi qu'avec ses compatriotes Dida, Kaká, Emerson et Ronaldinho. Il apparaît comme un joueur rapide, techniquement hors du commun et assez doué de la tête.
Il inscrit son premier but pour le Milan le 12 janvier 2008, dans le Calcio contre Naples. Lors des deux matches suivants, contre l'Udinese et l'Atalanta Bergame, Pato reste dans l'ombre, malgré cela il sera à nouveau titularisé pour son quatrième match de championnat, il inscrit alors son premier doublé sous les couleurs rouge et noire, les deux seuls buts de ce match.
Lors de la saison 2008/2009, Pato devient un titulaire au Milan AC. Il grimpe vite les échelons et impressionne toute l'Italie, lors de la saison 2009/2010, il devient un joueur très important de l'équipe et est irremplaçable, devenu titulaire incontestable. Mais poursuivi par les blessures, il ne jouera que 22 matchs de championnat, en marquant tout de même 12 buts.
Il a prolongé son contrat au Milan AC jusqu'au 30 juin 2016
Pour la saison 2010/2011, Pato est annoncé comme la grande star du Milan AC. Mais cette pré-saison commence mal avec notamment plusieurs petites blessures à la cheville. Néanmoins lors du 1er match en Serie A face au promu Lecce, il inscrit déjà un doublé qui lui permet de caracoler en tête du classement des buteurs.
Le 12 Novembre 2010, le site officiel de l'AC Milan annonce qu'il sera éloigné des terrains au moins six semaines, après une blessure musculaire durant le match face à Palerme en Série A. Pato part au Texas pour rencontré un médecin spécialisé afin de comprendre pourquoi ces blessures étaient trop régulières. Pour son retour à la compétition en Serie A, le 9 Janvier contre Udinese Pato signe un doublé.Le 26 Janvier en Coupe d'Italie contre la Sampdoria il met un doublé pour qualifier son équipe pour les demi-finales(2-1) de la compétition contre Palerme.
Le 20 février 2011, il marque le but de la victoire contre le Chievo Verone à l'occasion de la 25ème année de la présence de Silvio Berlusconi à la tête du club. Il réussit à dribbler 2 joueurs, avant de prendre a contre le pied le gardien d'un poteau rentrant. D'ailleurs, il célèbre son but en enlevant son maillot. Ce but permet à Pato de faire taire les quelques critiques qui prenait place à son sujet ses derniers temps sur ces performances.
Pato a joué avec les équipes du Brésil des moins de 20 ans, notamment la Coupe du monde de football des moins de 20 ans 2007, où l'équipe, dont il termine meilleur buteur avec 3 buts en 4 matchs, sort en huitièmes de finale. Il joue son premier match avec l'équipe A du Brésil en mars 2008, lors d'un match amical contre la Suède, en remplaçant à la 60e minute Luis Fabiano. 12 minutes plus tard, il marque (comme à son habitude) son premier but pour sa première sélection. Il dispute ensuite avec l'équipe de Dunga les Jeux olympiques d'été de 2008 de Pékin. Il marque un but durant les trois matchs de poule. Mais à partir des quarts de finale, c'est Rafael Sóbis qui va le plus souvent lui être préféré. L'équipe termine en bronze. Il participe aussi et remporte la Coupe des confédérations en Afrique du Sud un an plus tard en ne jouant que 28 minutes en tout. Alors que beaucoup de personnes le voyait figurer dans la liste des 23 de l'équipe auriverde pour la Coupe du monde 2010, il est écarté par Dunga, payant probablement une saison où il a été beaucoup blessé. Avec l'arrivée de Mano Menezes, Pato est l'attaquant titulaire du Brésil et en est déjà à 3 buts marqués en 3 matchs.
Il s'est marié le 7 juillet 2009 avec l'actrice brésilienne Sthefany Brito mais se sont séparés en avril 2010.