Silva begann seine Karriere 1998 in der Jugend des Klubs und spielte von 2006 bis 2008 erstmals für die Profis. Nach Stationen beim AC Mailand (2009–2012) und Paris Saint-Germain (2012–2020) wechselte er zu Chelsea, wo er über 150 Spiele bestritt und unter anderem die Champions League, die Klub-WM und den europäischen Supercup gewann.
Im Sommer 2024 kehrte er mit einem Zweijahresvertrag zu Fluminense zurück, absolvierte 25 Spiele und erzielte zwei Tore. Titel blieben aus, zuletzt scheiterte der Verein im Halbfinale der Klub-WM 2025 an Chelsea.
Für die brasilianische Nationalmannschaft bestritt Silva 113 Länderspiele und nahm an vier Weltmeisterschaften teil (2010, 2014, 2018, 2022).