下加盟马德里体育会，签订五年合约， 传闻转会费为1,200或1,350万欧元。2010年9月26日，他正式为球会首发上阵。对手为萨拉戈萨，交出一个助攻予前峰迪亚高·哥斯达令他射入全场唯一入球，其出色的表现更得到「全场最佳球员」的嘉许。在加盟球会的第一个球季，菲利佩·路易斯与青年军出身的安东尼奥·洛佩斯争夺左闸的首发地位。2011年4月11日，他射入加盟球会后的第一个入球，协助球队以3:0大胜皇家苏斯达。菲利佩·路易斯为球队所打入的第二球是2013年1月17日西班牙国王盃对阵皇家贝迪斯的赛事他在对阵皇