Rafael Carioca chegou ao Atlético em agosto de 2014. Ele disputou 171 jogos pelo Alvinegro. Marcou cinco gols. Sua estreia foi no jogo contra o Figueirense, que terminou em 2 a 2, no dia 17 de agosto daquele ano. Segundo o Galo Digital, conseguiu 87 vitórias, 37 empates e saiu de campo 47 vezes derrotado. Conquistou a Copa do Brasil (2014) e duas edições do Campeonato Mineiro, em 2015 e 2017. A despedida foi no triunfo por 2 a 0 diante do Flamengo, no Independência, em 13 de agosto, pelo Brasileiro.
O jogador viajou ao México no começo da semana, passou por exames médicos, sendo aprovado posteriormente. Rafael Carioca assinou contrato com o clube de Monterrey por três anos. Pela negociação, o Atlético, dono de 50% dos direitos econômicos do meio-campista (a outra metade pertence ao Spartak de Moscou), receberá US$ 3 milhões, cerca de R$ 9,3 milhões.
Confira a mensagem de despedida publicada por Rafael Carioca: