În primul său sezon, Filipe Luís a luptat în mod constant pentru statutul de primă alegere cu absolventul de tineret Antonio López. La 10 aprilie 2011, a marcat primul său gol pentru echipă într-o victorie cu 3 la 0 împotriva Real Sociedad. La 17 ianuarie 2013, a înregistrat al doilea gol într-o înfrângere cu 2-0.
de la Real Betis în Copa del Rey, și a jucat de asemenea 90 de minute în finala acestei ultime competiții împotriva lui Real Madrid, care s-a încheiat cu un triumf de 2 la 1 pe stadionul Santiago Bernabéu.