Kulüpten yapılan açıklamaya göre, Atletico Madrid ile Luis'in 2014-15 sezonunda 26 kez formasını giydiği Chelsea, 29 yaşındaki savunma oyuncusunun transferi konusunda anlaştı. Madrid kulübü, Chelsea ile İngiltere Premier Lig ve İngiltere Lig Kupası'nda şampiyonluğa ulaşan Luis ile 4 yıllık anlaşma imzaladı.
Luis'in bonservis bedeline ilişkin bilgi verilmedi ancak İngiliz basını, Atletico'nun Brezilyalı milli futbolcu için Chelsea'ye 16 milyon avro ödeyeceğini öne sürdü.
Atletico Madrid'teki ilk dönemine, 2010-11 sezonunda başlayan Luis, İspanyol kulübü ile 180 maça çıktı. Atletico Madrid ile birer La Liga, İspanya Kral Kupası, UEFA Avrupa Ligi ve 2 UEFA Süper Kupası şampiyonluğu kazanan Filipe Luis, 2014 UEFA Şampiyonlar Ligi'nde de final oynamıştı.