Sinh ra tại Brazil, Emerson Palmieri bắt đầu thi đấu chuyên nghiệp từ năm 2012 ở đội bóng quê nhà Santos. Anh khăn gói sang Italia sau đó 2 năm, với bản hợp đồng khoác áo CLB Palermo, rồi tiếp đến là AS Roma. Tháng 1/2018, Emerson gia nhập Chelsea, nơi anh từng gặt hái nhiều thành công vang dội, với chức vô địch Champions League, Siêu Cúp châu Âu 2021, Europa League và FA Cup.

Ngày 10/9/2018, Emerson ra mắt ĐT Italia thi đấu tại UEFA Nations League và từ đó tới nay, anh đã có 29 lần khoác áo Azzurri. Thành tích nổi bật nhất của Emerson trên phương diện quốc tế là cùng ĐT Italia lên ngôi vô địch EURO 2020.

Tháng 8/2021, Emerson gia nhập đội bóng đang thi đấu tại Ligue 1 là Lyon theo dạng cho mượn với thời hạn 1 năm. Sau quãng thời gian thi đấu khá thành công tại Pháp, Emerson tưởng như sẽ có nhiều cơ hội khi trở về Chelsea. Tuy nhiên, một lần nữa cầu thủ sinh năm 1994 lại bị ghẻ lạnh, dẫn đến quyết định chia tay đội chủ sân Stamford Bridge để chuyển sang khoác áo West Ham vào tháng 8/2022 bằng bản hợp đồng 4 năm.

Tại West Ham, dù không cạnh tranh được suất đá chính nhưng Emerson cũng đã có 34 trận ra sân trên mọi đấu trường cho The Hammers và ghi 2 bàn thắng. Đêm qua (7/6), cầu thủ 28 tuổi đã cùng các đồng đội đánh bại Fiorentina để lên ngôi vô địch Europa Conference League, giải cơn khát danh hiệu kéo dài 43 năm của West Ham.

Chức vô địch Europa Conference League cũng đồng thời giúp Emerson lập nên kỷ lục vô tiền khoáng hậu trong kỷ nguyên hiện đại. Đó là giành cả ba danh hiệu lớn ở châu Âu, gồm Champions League, Europa League với Chelsea, và Europa Conference League với West Ham.