Wolverhampton Wanderers
25 Temmuz 2017'de Jota, bir sezonluk kiralık EFL Championship kulübü Wolverhampton Wanderers'a transfer oldu. İlk golünü 15 Ağustos'ta deplasmanda 3-2 yendikleri Hull City'ye karşı attı.
30 Ocak 2018'de Jota ile 14 milyon € karşılığında kalıcı bir anlaşmaya varıldığı açıklandı. Wolves şampiyon olarak Premier Lig'e yükselirken, ilk yılında 17 gol attı ve ligin en fazla gol atan 5. oyuncusu oldu.
Jota, Premier Lig'deki ilk maçına 11 Ağustos 2018'de Everton karşısında çıktı. Ligdeki ilk golünü 5 Aralık'ta Chelsea'ye karşı attı. İkincisi, dört gün sonra Newcastle United karşısında geldi.
25 Temmuz 2019'da Jota, Avrupa Ligi ikinci ön eleme turunda Kuzey İrlanda kulübü Crusaders'ı 2-0 yendikleri maçta, Wolves'un Ekim 1980'den beri Avrupa'daki ilk golünü attı.
12 Aralık 2019'da evinde Beşiktaş'a karşı oynanan son Avrupa Ligi grup aşaması maçında, 0-0 devam eden maçta 56. dakikada vatandaşı Rúben Neves'in yerine oyuna girdi. Oyuna girdikten 72 saniye sonra gol attı ve 12 dakika içerisinde hat-trick yaparak takımına maçı kazandırdı. Wolves formasıyla 131. ve son maçına 11 Ağustos 2020'de Sevilla'ya karşı oynadıkları Avrupa Ligi çeyrek finali maçında çıktı.
Liverpool
19 Eylül 2020'de ise Jota'nın Liverpool ile £41 milyon bedel ile anlaştığı açıklandı. 28 Eylül'de, Liverpool formasıyla Premier Lig'deki ilk golünü Arsenal karşısında attı. Jota, UEFA Şampiyonlar Ligi'nde FC Midtjylland'a karşı kulüp tarihindeki 10.000. golü attı. 3 Kasım'da Şampiyonlar Ligi'nde Atalanta karşısında alınan 5-0'lık bir galibiyette hat-trick yaptı. Jota bunları yaparken Robbie Fowler'dan bu yana ilk 10 Liverpool maçında 7 gol atan ilk oyuncu oldu. 22 Kasım'da Jota, Leicester City'ye karşı alınan 3-0'lık galibiyette ikinci golü attı ve Premier Lig'deki ilk dört ev maçının her birinde gol atan ilk Liverpool oyuncusu oldu. 9 Aralık'ta Jota, Midtjylland'a karşı oynanan UEFA Şampiyonlar Ligi maçında bacak sakatlığı geçirdi ve iki ay boyunca sahalardan uzak kaldı. Diogo Jota 2024-2025 sezonunda Liverpool forması ile toplamda 37 maça çıkmış 9 gol, 4 asist başarısı göstermişti.
