El 19 de agosto de 2017, en el primer partido de la temporada 2017-18, vio su primera tarjeta roja como profesional durante un empate contra el Girona F. C. y recibió una sanción de dos partidos por insultar al árbitro. Inicialmente el árbitro le mostró una tarjeta amarilla por simulación, pero después le mostró una segunda cuando escuchó el insulto. El 16 de septiembre de 2017 marcó el primer gol en la inauguración del Wanda Metropolitano ante el Málaga.El 25 de febrero de 2018 marcó un hat-trick en la goleada ante el Sevilla (2-5). Tres días después anotó cuatro goles en un contundente triunfo por 4 a 0 ante el CD Leganés. Sus actuaciones en esos dos partidos y en el mes de febrero, donde marcó ocho goles en tres partidos, causaron su nominación como Jugador del mes. El 16 de mayo convirtió un doblete en la final de la Liga Europa ante el Olympique de Marsella (0-3) y fue el mejor jugador del partido.El 14 de junio de 2018 anunció en un documental televisado, titulado "La Decisión", que permanecería en el Atlético de Madrid y no ficharía por el F. C. Barcelona.Sin embargo, once meses después anunció su intención de dejar el club rojiblanco al término de la temporada 2018-19.