Луис Адриано переехал в Донецк из «Интернасьонала» в 19-летнем возрасте. К тому времени он уже был клубным чемпионом мира, но опыт выступлений на высоком уровне оставался небольшим. В «Шахтёре» бразильский форвард быстро прибавлял в результативности: от пяти голов в сезоне-2007/08 до 17 мячей двумя годами позже.

В финале Кубка УЕФА 2009 года против «Вердера» Адриано забил один из голов «горняков» в основное время. В последующих сезонах он закрепился в статусе лидера атаки и стал первым игроком клуба, оформившим пять голов в одном матче группового этапа Лиги чемпионов — 21 октября 2014 года в Борисове против БАТЭ. Его покер за 17 минут остаётся самым быстрым в истории турнира.

Всего за «Шахтёр» Луис Адриано провёл 266 матчей и забил 128 мячей. Этот результат на долгое время сделал его лучшим бомбардиром в истории донецкого клуба.