Han fullførte en overgang til Manchester City den 15. juli 2017, hvor han signerte en femårskontrakt. Den 1. august ble han lånt ut til La Liga-klubben Girona FC for sin første sesong med klubben. Den 31. august 2018 ble Douglas Luiz igjen lånt ut til Girona, fordi det britiske innenriksdepartementet avslo søknaden om arbeidstillatelse.