Contratado em 2024, Luiz Gustavo disputou 46 partidas e marcou cinco gols pelo Tricolor. Sua trajetória no Morumbi sofreu um impacto significativo em abril de 2025, quando o jogador foi diagnosticado com um tromboembolismo pulmonar.
Ele só voltou aos gramados seis meses depois, em outubro, e encerra o ano com apenas 13 jogos e um gol.

O jogador recentemente veio a público para criticar a diretoria. Após a goleada por 6 a 0 sofrida diante do Fluminense, pelo Brasileirão, o volante fez um forte desabafo:
“Sou um cara que aprendeu a ser honesto desde cedo. Nada acontece por acaso. O São Paulo é uma instituição que aprendi a amar, mas a verdade precisa ser dita. Existem pessoas que precisam vir a público assumir algumas situações. Nós é que estamos aqui fora botando a cara.”
Luis Gustavo fez carreira na Bundesliga, com passagens marcantes por Bayern e Wolfsburg. O São Paulo foi seu primeiro clube no Brasil após a carreira europeia.
Segundo o ge.globo, o meia ainda não pretende pendurar as chuteiras e deve procurar outro clube.
