Фабиньо начинал свою карьеру в Бразилии, его первым клубом была «Паулиния», а позднее он перебрался в «Флуминенсе». В сезоне 2012-2013 молодой игрок присоединился к португальскому «Риу Аве» и сразу же отправился на правах аренды во вторую команду мадридского «Реала», «Кастилью». В составе «Кастильи» Фабиньо дебютировал 17 августа 2012 года в матче против «Вильярреала». 8 мая 2013 года он дебютировал в составе «Реала» в матче против «Малаги» и отдал голевую передачу на Анхеля Ди Марию, который забил шестой гол мадридцев в этом поединке. Летом 2013 года Фабиньо перешел в «Монако». Там был впервые заигран на позиции опорного полузащитника. В «Монако» он выиграл чемпионат Франции в сезоне 2016-2017. А в 2017 году, когда многие звёздные игроки покинули клуб, Фабиньо стал настоящим лидером команды. Проведя пять лет в составе монегасков, Фабиньо 28 мая 2018 года перешёл в «Ливерпуль». 7 июля 2018 Фабиньо дебютировал в составе «Ливерпуля» в товарищеском матче против «Честера». Первое результативное действие за «красных» он сделал в матче 17-го тура АПЛ против «Манчестер Юнайтед», отдав голевую передачу. 26 декабря 2018 года Фабиньо забил свой дебютный гол в составе «Ливерпуля». Это произошло в матче 19-го тура АПЛ против «Ньюкасл Юнайтед», тогда «Ливерпуль» выиграл со счетом 4-0.