L'ex centrocampista del Bayern Monaco era stato nel mirino di numerose squadre italiane, fra le quali Juve, Milan e Inter. In un comunicato, il club francese ha evidenziato l'"esperienza, la versatilità e la forza di carattere" di Luiz Gustavo.
Il centrocampista classe 1987 ha giocato 42 partite con la Nazionale brasiliana, con la quale vinto la Confederations nel 2013, e ha partecipato al Mondiale 2014.
Ha giocato per 10 anni in Germania, vestendo le maglie di Hoffenheim, Bayern Monaco (vinse la Champions nel 2013) e Wolfsburg. Il cartellino del giocatore sarebbe costato poco meno di 10 milioni: il giocatore ha firmato un contratto quadriennale.