Nacido y criado en Mâcon, comenzó su carrera sénior en 2009 como jugador de la Real Sociedad, equipo de la liga española, con la que ganó el título de Segunda División en su primera temporada, partiendo cinco temporadas más tarde para fichar por el Atlético de Madrid por el récord del club de 30 millones de euros. Aunque se presentó principalmente como centrocampista durante su tiempo con la Real Sociedad, adaptó su juego en Madrid para convertirse en delantero. Luego rompió el récord de anotaciones del club para una temporada de debut y fue nombrado en el Equipo de la Temporada de La Liga 2014-15. También fue nombrado Mejor Jugador de La Liga en 2016 y terminó tercero en los premios Balón de Oro 2016 y Mejor Jugador Masculino de la FIFA 2016. Fue nuevamente nominado para los premios en 2018, terminando tercero y sexto respectivamente, mientras ayudó al Atlético a ganar la Liga Europa de la UEFA 2017-18, anotando dos goles en la final. También ganó la Supercopa de España 2014 y la Supercopa de Europa 2018 durante su estadía en Madrid, y se ubicó como el quinto máximo goleador del club. En julio de 2019 dejó el Atlético para unirse al F. C. Barcelona en un acuerdo de 120 millones de euros, lo que lo convirtió en el .