Tiga hari berselang, pemain berpostur 173 cm itu mendapatkan perpanjangan kontrak hingga Maret 2021. Sejak saat itu, ia menjadi pemain reguler di skuad asuhan Tiago Nunes.
Pada 28 Juni 2019, klub raksasa Liga Spanyol, Atletico Madrid, mencapai kesepakatan dengan Paranaense untuk transfer Renan Lodi.
Setelah negosiasi rampung dan mencapai kata sepakat, Lodi meneken kontrak berdurasi enam tahun bersama Atletico Madrid.
Lodi sukses mencetak gol debutnya bersama Atletico pada duel melawan Granada yang berakhir imbang dengan skor 1-1 pada 16 Mei 2021.
Pemain berusia 23 tahun ini sempat mencetak gol kemenangan Atletico saat menumbangkan Osasuna pada 16 Mei 2021. .
Gol itu menjaga asa Atletico Madrid untuk bersaing dalam perebutan gelar juara dengan seterunya Real Madrid.
Pada laga pamungkas di La Liga 2020/2021, Atletico Madrid sukses memenangi laga terakhirnya dan memastikan diri sebagai gelar juara
Sebagai catatan, gol yang dicetak Renan Lodi ke gawang Manchester United merupakan gol debutnya di ajang Liga Champions.
Di level tim nasional, Renan Lodi juga telah bermain bersama Brasil sejak mencatatkan debut pada 10 Oktober 2019.
Baca Juga: Juventus vs Villarreal, Massimiliano Allegri Sebut Seperti Partai Final
Ketika itu, ia turun dari bangku cadangan untuk menggantikan Alex Sandro pada pertandingan melawan Senegal yang berakhir dengan skor 1-1.