Andika mwendelezo wa aya hii - Courtois aliendelea kupitia mfumo wa vijana wa Genk, na akiwa na umri wa miaka 18, alicheza jukumu muhimu katika ushindi wa timu ya Ligi ya Ubelgiji. Mnamo Julai 2011 alijiunga na Chelsea kwa £ 8 milioni, na mara moja akapewa mkopo kwa Atlético Madrid. Katika misimu mitatu huko, alishinda Ligi ya Europa mwaka 2012, Copa del Rey
mwaka 2013 na taji la La Liga mwaka 2014. Pia alishinda Tuzo ya Ricardo Zamora kwa kipa bora katika La Liga, kwa maonyesho yake katika misimu yake miwili ya mwisho. Courtois alirudi Chelsea Julai 2014, na katika msimu wake wa kwanza aliwasaidia kushinda Kombe la Ligi na taji la Ligi Kuu. Miaka miwili baadaye, alishinda Ligi Kuu Golden Glove kama Chelsea tena alishinda ligi. Mnamo mwaka wa 2018, Real Madrid ilimsajili Courtois kwa pauni milioni 35, na kuwa kipa ghali zaidi wa La Liga, akivuka rekodi iliyowekwa na Jan Oblak. Alishinda taji la pili la La Liga na taji la tatu la Zamora mnamo 2020.