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Inizi Pato iniziò a giocare a calcio a 5 all'età di 4 anni. Presto le sue abilità divennero note in tutto lo Stato del Paraná. Nel 2000, quando Pato aveva 10 anni, si fece male a un osso, e così i medici scoprirono con una radiografia che il ragazzo aveva un tumore al braccio che doveva essere operato entro un paio di mesi per non rischiare di diventare cancro. La famiglia di Pato, però, non poteva permettersi le spese di quell'operazione, ma il dottor Paulo Roberto Mussi, amico di famiglia, operò gratis il ragazzo, salvandolo così da un grave pericolo.
Nel 2001, a 11 anni, Pato si trasferì a Porto Alegre, Rio Grande do Sul, per tentare di entrare nella sua squadra preferita, il Grêmio. Tuttavia la sua famiglia decise di farlo firmare per l'Internacional.
Internacional Dopo aver giocato nelle giovanili dell'Internacional, nel maggio del 2006, a solo 16 anni, Pato fu inserito nella squadra che disputò il campionato brasiliano Under-20, vinto in finale contro il Grêmio per 4-0. Pato fu capocannoniere di quella competizione con 7 reti all'attivo, di cui una in finale.
Dopo aver firmato un contratto valido fino al 2009 che quintuplicò il suo salario e nel quale l'Internacional inserì una clausola rescissoria di 20 milioni di dollari valida per le squadre straniere, Pato poté debuttare nel Brasileirão. Esordì contro il Palmeiras il 26 novembre 2006 segnando una rete, colpendo una traversa e fornendo 3 assist ai suoi compagni; dopo questo esordio in prima squadra è stato convocato per la semifinale del Mondiale per Club, poi vinto dal suo Internacional, contro l'Al-Ahly. Segnando un gol in questa partita Pato ha battuto il record di Pelé quale marcatore più giovane della storia in una competizione ufficiale FIFA (17 anni e 102 giorni, contro i 17 anni e 239 di "O Rei" nel Mondiale del 1958 contro il Galles).
La stagione successiva collezionò 9 presenze e 5 reti in campionato e debuttò in Coppa Libertadores il 28 febbraio 2007 contro l'Emelec, segnando il gol del definitivo 3-0. Vinse con l'Internacional la Recopa Sudamericana contro il Pachuca, vincitore della Coppa Sudamericana 2006, segnando sia all'andata (1-1) che al ritorno (4-0).
Milan Durante il calciomercato estivo del 2007 il giocatore ha attirato l'interesse di molti grandi club: il 14 luglio il suo agente Gilmar Veloz ha dichiarato che per Pato erano pronte offerte da parte di Chelsea, Inter, Real Madrid e Milan. Il 2 agosto, all'età di 17 anni, è stato acquistato dal Milan per 22 milioni di euro, la cifra più alta mai pagata per un minorenne. A causa delle norme FIFA che impediscono i trasferimenti internazionali di minorenni il Milan ha dovuto aspettare la riapertura invernale del mercato per tesserarlo ufficialmente. Infatti, fino al 3 gennaio 2008, ha potuto disputare con i rossoneri solo partite amichevoli. Al suo esordio in rossonero nell'amichevole contro la Dinamo Kiev del 6 settembre 2007 (2-2) Pato ha realizzato il primo gol con la maglia del Milan. Ha sfruttato questo periodo senza poter disputare incontri ufficiali per integrarsi nel gruppo del Milan allenandosi a Milanello. Il 4 gennaio 2008 è stato depositato in Lega Calcio il suo contratto, cosicché Pato è diventato un giocatore effettivo della squadra rossonera. Legato al Milan con un accordo quinquennale da circa 2 milioni di euro a stagione, ha scelto di vestire la maglia numero 7, che fino a due stagioni prima fu di Shevchenko.
Pato ha fatto il suo esordio in Serie A il 13 gennaio 2008 a San Siro contro il Napoli, segnando il suo primo gol ufficiale con la maglia rossonera. Anche con il Milan Pato è andato in gol all'esordio, come già accaduto in precedenza con l'Internacional e il Brasile Under-20. Due settimane dopo ha realizzato la sua prima doppietta con il Milan, nella gara vinta per 2-0 contro il Genoa. Il 3 febbraio si è ripetuto segnando contro la Fiorentina, ma dopo pochi minuti è stato costretto a uscire dal campo a causa di una distorsione alla caviglia sinistra. Il 20 febbraio ha esordito in Champions League all'Emirates Stadium di Londra contro l'Arsenal. Ha chiuso la stagione con un bottino di 9 gol in 20 partite.
Con l'arrivo di Ronaldinho nell'estate del 2008 e complice anche l'assenza per infortunio di Borriello, il ragazzo di Porto Alegre si è adattato a giocare come prima punta. Nella prima parte della stagione 2008-2009 ha realizzato il primo gol nelle coppe europee il 18 settembre 2008 nel 3-1 contro lo Zurigo nel primo turno di Coppa UEFA, segnando su punizione al 57° minuto di gioco la rete del momentaneo 2-0, ed è riuscito a chiudere il girone d'andata della Serie A 2008-2009 con 9 gol in 19 partite, di cui ben 6 nelle ultime 4 gare con due doppiette contro Udinese e Roma e una rete a Juventus e Fiorentina. A fine stagione è risultato il capocannoniere rossonero con 18 marcature totali (15 in campionato e 3 in Coppa UEFA), due in più di Kaká e Inzaghi.
Ha iniziato la stagione 2009-2010 segnando una doppietta che, il 22 agosto 2009, ha consentito al Milan di vincere nell'esordio in campionato contro il Siena al Franchi. Il 26 settembre 2009 il Milan gli ha prolungato il contratto fino al 2014, portando il suo ingaggio a 2,5 milioni di euro netti a stagione. Il 21 ottobre 2009 ha siglato le sue prime reti in Champions League realizzando una doppietta al Santiago Bernabéu contro il Real Madrid che ha fissato il risultato finale sul 3-2 per i rossoneri.
Nazionale Con la Nazionale brasiliana Under-20 ha vinto il Campionato sudamericano Under-20 svoltosi in Paraguay nel 2007, diventando il goleador della sua squadra con 5 reti. Sempre nello stesso anno ha partecipato ai Mondiali Under-20 disputatisi in Canada, dove il Brasile è stato eliminato negli ottavi dalla Spagna, con Pato che si è confermato capocannoniere della propria squadra segnando 3 reti in 4 partite.
Il 9 dicembre 2007 ha giocato con la Nazionale preolimpica brasiliana a Rio de Janeiro contro una selezione del campionato brasiliano, partita conclusasi 0-3.
È stato convocato dal CT Dunga per l'amichevole del 6 febbraio 2008 a Dublino contro l'Irlanda, ma non ha potuto rispondere a tale convocazione a causa della distorsione alla caviglia subita contro la Fiorentina il 3 febbraio. Il 13 marzo seguente è stato nuovamente convocato, per la successiva amichevole del 26 marzo contro la Svezia a Londra. In quella partita, a 18 anni, 6 mesi e 24 giorni, Pato ha esordito nella Nazionale maggiore subentrando a Luís Fabiano al 60° minuto e al 72° ha segnato il suo primo gol con la Seleção, anche in questa occasione al suo debutto, come già avvenuto con Internacional e Milan.
Il 7 luglio 2008 è stato convocato da Dunga per le Olimpiadi di Pechino 2008. Durante il torneo olimpico ha disputato le tre partite del girone di qualificazione, realizzando un gol contro la Nuova Zelanda. Tali prestazioni, però, non sono state ritenute all'altezza dal tecnico della Seleção che, a partire dal quarto di finale contro il Camerun, lo ha escluso dalla formazione titolare preferendogli Sóbis. Il torneo si è concluso con la vittoria della medaglia di bronzo da parte della Nazionale brasiliana, dopo aver perso la semifinale contro l'Argentina per 3-0 e battuto il Belgio con lo stesso punteggio. Il selezionatore dei verdeoro, in seguito, si è ricreduto, stimando Pato come un calciatore di indubbio talento e paragonandolo addirittura a Ronaldo.
Nel maggio 2009 è stato convocato da Dunga per la Confederations Cup che si è svolta in Sudafrica il mese seguente. Durante la manifestazione, vinta con la nazionale verdeoro, Pato ha disputato solo 28 minuti nel finale della prima partita della fase a gironi contro l'Egitto (4-3).