Firmino skrev i december 2010 under på en kontrakt TSG 1899 Hoffenheim med Figueirense, og skiftede til Hoffenheim i januar 2011. Han fik debut for klubben en måned senere i Bundesligaen i et nederlag mod Mainz 05, hvor han blev skiftet ind efter 75 minutter. Han scorede sit første mål for klubben d. 16. april. I Bundesliga-sæsonen 2012-13 scorede Firmino 7 mål i 36 kampe. I den efterfølgende Bundesliga-sæson 13/14 scorede Firmino 16 mål, hvilket gjorde ham til den 4. mest scorende i ligaen.  Liverpool Firmino skrev under med Liverpool F.C. d. 23. juni 2015, der købte ham i Hoffenheim for £29 mio. Firmino fik sin officielle debut for klubben som indskifter i en 1-0 sejr over Stoke d. 9. august 2015. Hans første mål for klubben var i en 4-1 sejr ude mod Manchester City. Firminos første sæson i Liverpool blev dog aldrig det helt store. I sæsonen 2016-17 udviklede Firmino sig dog for alvor, hvor han under den nye manager Jürgen Klopp scorede 11 mål og assisterede 10, og dermed blev Liverpools ligatopscorer. Forud for sæsonen 2017-18 skiftede Firmino sit trøjenummer 11 ud med nr. 9, da Mohamed Salah ønskede at få nr. 11 på trøjen. Firmino scorede og assisterede i åbningskampen mod Watford, der endte 3-3. D. 17. oktober 2017 scorede Firmino to mål i Champions League-kampen mod NK Maribor, der endte hele 7-0, og dermed en tangering af den største udesejr i turneringens historie. I gruppespillet scorede Firmino hele 6 mål og assisterede 3 mål.  Internationalt Firmino fik sin landsholdsdebut for Brasiliens A-landshold d. 12 november som indskifter i en 4-0 sejr over Tyrkiet. Hans første mål kom seks dage senere i en 2-1 sejr ude mod Østrig. I maj 2015 var Firmino en del af Brasiliens 23-mands trup til Copa América, og d. 21. juni scorede Firmino i en 2-1 sejr mod Venezuela, som sikrede Brasilien førstepladsen i deres gruppe.