В сезоне 2008/09 бразилец отметился несколькими важными мячами в розыгрыше Кубка УЕФА. В марте 2009 года в ответном матче 1/8 финала нападающий забил второй мяч в ворота московского ЦСКА (2:0), что позволило украинскому клубу выйти в следующий раунд (в Москве «Шахтёр» уступил 0:1). В апреле Луис Адриано принёс «оранжево-чёрным» победу в ответном матче 1/4 финала против «Марселя». 20 мая 2009 года вышел в стартовом составе и забил первый мяч в победном финале против «Вердера» (победу «Шахтёру» в дополнительное время принёс бразилец Жадсон).