W 2011 jeszcze dwukrotnie starał się zwyciężyć w turniejach Bellatora lecz bezskutecznie. Po ciężkich nokautach z rąk rodaków, Patricio Freire oraz Eduardo Dantasa, został z organizacji zwolniony. Jeszcze w tym samym roku, w grudniu wrócił do Brazylii, pokonując Bruno Menezesa i zostając mistrzem WFE wagi koguciej.
8 grudnia 2012 poddał Owena Roddy'ego, na gali Cage Warriors 50. Po tym zwycięstwie związał się z największą organizacją MMA na świecie, UFC. W debiucie dla niej 21 września 2013 pokonał Ivana Menjivara na punkty. Przez następne trzy lata uzyskał bilans 3 zwycięstw i 2 porażek. Po wygranej z Dustinem Ortizem, otrzymał szansę walki o mistrzostwo UFC wagi muszej z Demetriousem Johnsonem, która miała się odbyć 30 lipca 2016 lecz ostatecznie do starcia nie doszło z powodu kontuzji mistrza. W zastępstwie za kontuzjowanego Johnsona zmierzył się z Hectorem Sandovalem, którego błyskawicznie poddał w 1. rundzie, duszeniem zza pleców.
15 kwietnia 2017 zmierzył się w przełożonej walce z Johnsonem o mistrzostwo UFC, którą ostatecznie przegrał przez poddanie w 3. rundzie.