El 2017 es va proclamar vencedor del Festival RTP da Canção amb la balada "Estimar pelos dois", composta juntament amb la seva germana Luísa. Gràcies a aquesta victòria, Sobral va ser el representant de Portugal en el Festival de la Cançó d'Eurovisió 2017. Ja en el certamen europeu, celebrat el 13 de maig, l'artista es va proclamar vencedor amb 785 punts, liderant tant les puntuacions dels espectadors com la del jurat professional. D'aquesta manera, Portugal va guanyar per primera vegada en la seva història.