Jabarkan Atlético Madrid dari Filipe Luís dalam bahasa melayu

Pada 23 Julai 2010, Filipe Luís menandatangani kontrak lima tahun bersama Atlético Madrid dalam pembayaran tertutup, dengan bayaran sehingga €12 atau 13.5 juta. Debut rasminya bersama Atletico pada 26 September ketika menentang Real Zaragoza, beliau memasuki padang dengan menggantikan Diego Costa, dalam perlawanan tiu juga, beliau menjadi Pemain Terbaik Perlawanan.

Pada 10 April 2011, beliau menjaringkan gol pertamanya untuk Atlético dalam perlawanan menentang Real Sociedad, 3-0. Pada 17 Januari 2013, Filipe Luís menjaringkan gol keduanya dalam perlawanan Copa del Rey ke atas Real Betis, 2-0. Beliau juga bermain sepenuhnya dalam perlawanan akhir menentang Real Madrid, di mana keputusannya Atletico menang 2-1.

Filipe Luís membuat pemunculannya di Liga Juara-Juara UEFA ketika musim 2013–14 dengan menjaringkan satu gol menentang  kelab Austria, FK Austria Wien dengan kepuusan 4-0 dalam kumpulan G. Ketika kempen liga, beliau telah menjadi sebahagian dari skuad Atlético memenangi gelaran La Liga buat pertama kali dalam masa 18 tahun dan beliau juga memasuki perlawanan akhir Liga Juara-Juara tetapi diturunkan pada minit ke-83 selepas Toby Alderweireld menggantikan Luis, Atletico tewas 4-1 di Lisbon.

Dalam musim terakhirnya, Filipe Luís dinobatkan sebagai pemain pertahanan terbaik di La Liga bersama rakan sepasukan Miranda dan pemain Real Madrid, Sergio Ramos.