A cirurgia foi feita no início de dezembro, para corrigir uma fissura óssea causada por estresse, quando ainda estava no Atlético-MG. O problema não é considerado grave e por isso não inviabilizou o negócio com o Palmeiras. Pela importância de Paulinho e o fato de ter apenas o Campeonato Paulista a disputar nos primeiros meses de 2025, o Verdão não quis acelerar o processo de recuperação. A decisão do clube foi dar tempo para que o atacante se recondicionasse com tranquilidade e preparar o retorno em abril, quando se iniciam as disputas do Brasileiro e Conmebol Libertadores.

Terceira maior contratação da história do futebol brasileiro, Paulinho assinou com o Palmeiras até o fim de 2029. O atacante de 24 anos de idade custou 18 milhões de euros (cerca de R$ 115 milhões), e a transferência ainda envolveu as idas de Patrick e Gabriel Menino para o Atlético-MG.