Nel 2013 passò per 13 milioni di euro al , dove, sotto la guida del tecnico Jürgen Klopp, da ala fu trasformato in attaccante puro. Vinse la Supercoppa di Germania del 2013 e si affermò come uno degli attaccanti più prolifici dei campionati europei, totalizzando in tre anni e mezzo 141 gol in 213 partite con il club tedesco, compresi 31 in campionato nella sola stagione 2016-2017, in cui si laureò capocannoniere della Bundesliga. Dopo aver vinto un'altra Supercoppa di Germania nel 2014 e una Coppa di Germania nel 2016-2017, nel gennaio 2018 si trasferì all' per 56 milioni di sterline.