Edmilson nació en Taquaritinga (Sao Paulo) el 10 de julio de 1976. Tras jugar en Brasil en varios equipos cruzó el Atlántico en verano de 2000 al fichar por el Olympique de Lyon. En el conjunto francés fue titular indiscutible durante cuatro temporadas y contribuyó de manera destacada a la consecución de tres títulos de la liga francesa, siendo uno de los cracks del equipo.

De la mano de Luiz Felipe Scolari, el 18 de julio de 2000 debutó en la selección brasileña en un partido ante Paraguay. Desde entonces, siempre ha estado en la órbita de la 'canarinha', con la que ganó el Campeonato del Mundo disputado en Japón y Corea en 2002, en compañía de Ronaldinho y Belletti.

Edmílson fichó por el Barça el verano del 2004 y debutó en la tercera jornada de Liga en el Vicente Calderón (Atlético de Madrid 1-Barça 1). Era el mediocentro defensivo titular que había escogido Frank Rijkaard pero desgraciadamente una inoportuna lesión de rodilla le mantuvo seis meses apartado de los terrenos de juego.

En la temporada 2005-06, Edmílson se convirtió en uno de los puntales del Barça campeón de Liga y de la Liga de Campeones jugando 28 partidos de Liga y 9 en la Liga de Campeones.