Dembélé acabó su primera temporada como profesional con doce goles y cinco asistencias, despertando el interés en contratarle de otros clubes europeos. El 1 de octubre de 2015 firmó su primer contrato profesional con el club galo, después de varios meses de negociación donde se llegó a especular con un posible traspaso al Red Bull Salzburgo. El 24 de agosto de 2017 durante el sorteo de la Liga de Campeones de la UEFA 2017-18 llevado a cabo en Mónaco, los dirigentes del Borussia Dortmund, después de varias semanas de intensas negociaciones, lograron llegar a un acuerdo con el Barcelona para el traspaso de Dembélé por una cifra de 145 millones de euros, que se componen de 105 millones fijos y 40 millones en variables. El 25 de septiembre de 2019 debutó en la Liga de Campeones cuando fue titular en un partido de vuelta de dieciseisavos de final en la victoria por 1-0 sobre el Bayern de Múnich. El 19 de febrero de 2012 alcanzó la cifra de 400 goles oficiales en el partido de Bundesliga frente al VfL Wolfsburgo, sumando su trayectoria en el Real Madrid (323 goles), Schalke 04 (hasta dicha fecha 33 goles) y Selección absoluta (44 goles).

El 12 de mayo de 2016, Dembélé firmó un contrato de cinco años con el club alemán Borussia Dortmund, camisetas de futbol comprar que no se haría efectivo hasta el 1 de julio. Reapareció a finales del mes de septiembre y recuperaría un buen nivel hasta que de nuevo en noviembre tuvo otra lesión. Forzando en su reaparición para el mes de febrero le provocó una lesión aún mayor y por la que tuvo que operarse nuevamente con un período de baja de seis meses. Para la nueva temporada sufrió una nueva lesión en el muslo que lo apartó de la actividad alrededor de un mes. Diez días después de su regreso, volvió a sufrir una nueva lesión muscular. Un año después, se trasladó al Barcelona por una tarifa inicial de 105 millones de euros, convirtiéndose en ese momento en el segundo futbolista más caro de la historia junto a su compatriota Paul Pogba. Real Madrid C. F., ante el que siempre cuajó buenas actuaciones, camis futgol manifestó públicamente ese deseo. Este mismo año el club pierde la final de la Taça de Portugal ante el Vitória de Guimaraes con un (2-1). El club ganó la Primeira Liga. XIII 2013-14 VfL Wolfsburg 4 – 3 Tyresö F. F. Final con más goles.

Poco más de dos meses después anotó su primer tanto con el equipo reserva, llegando a finalizar la temporada con trece goles en dieciocho partidos. El 16 de septiembre cayó lesionado en su primer partido como titular en Primera División, por una rotura en el tendón del bíceps femoral de su pierna izquierda, de la que fue operado, y que le tuvo más de tres meses de baja. También, en el partido de vuelta de octavos de Copa del Rey contra el Levante, camisetas de argelia anotó dos goles decisivos para que el equipo remontara y lograra pasar la eliminatoria. Sin embargo, en el partido ante el Leganés, sufrió un esguince en el tobillo izquierdo, cuando había marcado el primer gol del partido y estaba realizando una gran actuación, que le tuvo 15 días de baja. Por último, en liga consiguieron la quinta plaza que le daba acceso a la fase de grupos de la Europa League 2016-17. En la última temporada de Valverde, el equipo estuvo titubeante tanto en liga como en Europa (eliminado por el APOEL), sin embargo, en la Copa del Rey los leones volvieron a caer eliminados, en octavos de final, frente al F. C. Barcelona dando una buena imagen.

Apoyado en gran parte de los consejos de Johan Cruyff, y por otra en la labor del vicepresidente deportivo Sandro Rosell, cambió radicalmente las estructuras deportivas del club y fichó como secretario técnico al exjugador Txiki Begiristain. Su posición era la de delantero desarrollando la mayor parte de su carrera en el Real Madrid Club de Fútbol de la Primera División de España, mientras que llegó a acumular 22 títulos entre los distintos equipos de los que formó parte. Nacido en Vernon, Francia, en el departamento de Eure, inició su carrera en Rennes previamente a unirse al Borussia Dortmund en 2016. Ganó la Copa de Alemania con die Borussen en la temporada 2016-17, anotando un gol en la final. Sí consiguió buenos resultados en la copa, donde accedió a su 38.ª final del torneo tras eliminar al F. C. Barcelona en cuartos de final y al Granada C. F. en semifinales. Cuatro días después, volvió a marcarle al conjunto andaluz en el triunfo por 3-0 en la vuelta de la semifinal de la Copa del Rey, pasando a la final. El 22 de noviembre marcaría su primer tanto en Liga de Campeones, además de dar tres asistencias, en el histórico triunfo de su club por 8 a 4 ante el Legia de Varsovia.