O lateral-esquerdo chegou após polêmica com o rival São Paulo, que negociou a permanência do atleta em definitivo e, no fim, não houve acordo. O Palmeiras entrou nas tratativas e confirmou a contratação. Sob críticas da torcida tricolor e com expectativas dos palmeirenses, Caio Paulista demorou a se adaptar.

Ele chegou ao novo clube pressionado e isso refletiu em atuações tímidas, que geraram insatisfação de parte da torcida Alviverde. Além disso, a análise interna foi de que o jogador não estava no nível físico dos demais companheiros, segundo apurou o Lance! . Caio precisou de tempo para se adaptar ao treinamento da comissão técnica do Palmeiras, que exige alto rendimento físico do elenco. Depois, foi testado em diferentes posições por Abel Ferreira, como lateral, ala e ponta pelos dois lados do campo. Internamente, o Verdão vê que o processo de adaptação de Caio Paulista pode ser semelhante ao de outros jogadores que fazem sucesso na equipe.

Raphael Veiga, Zé Rafael e Rony, por exemplo, demoraram para se ambientarem. Quando isso aconteceu, se tornaram peças fundamentais na era vitoriosa do Alviverde. Ainda outros exemplos, como o de Flaco López, mostraram ao Palmeiras que a "receita" era ter paciência para Caio Paulista buscar seu espaço. Com a contusão de Piquerez, que só deve retornar aos gramados em 2025, a expectativa era de que Vanderlan assumisse a posição. Porém, Caio apresentou melhor rendimento e se firmou como titular. Ele atuou nas partidas decisivas de eliminatórias pela Copa do Brasil e Libertadores — com exceção do jogo de ida diante do Botafogo — e teve desempenho elogiado. São 27 partidas disputadas na temporada, sendo as quatro últimas como titular, e três assistências anotadas.