Apesar de projetado ao time principal do Palmeiras em 2023, Luis Guilherme não terá uma despedida oficial, já que estava com a Seleção sub-20 para treinamentos e, em seguida, viajou para Londres para os exames médicos no West Ham. Com 18 anos, ele se transfere diretamente para os Hammers, ao contrário de outros jogadores que precisaram aguardar no Palmeiras até completar a maioridade.

O jogador se destacou na briga pelo título do último Brasileirão, demonstrando evolução e participando de 45 jogos, com um gol e uma assistência. Além disso, faturou os títulos do Brasileirão 2023 e Paulistão 2024, sendo considerado uma das principais joias da base do Verdão nos últimos anos.