Pomimo odjęcia jednego punktu za nielegalne kolano, Lima wygrał walkę jednogłośną decyzją sędziów i stał się nowym mistrzem.
W późniejszym czasie miało dojść do mistrzowskiego rewanżu obu zawodników, jednak Brazylijczyk podpisał kontrakt z Ultimate Fighting Championship.
UFC Lima zadebiutował w największej amerykańskiej organizacji zastępując w walce z na UFC Fight Night: Whittaker vs. Aliskerov w Rijadzie. Zwyciężył przez poddanie (duszenie zza pleców) w trzeciej rundzie. Dzięki tej wygranej został nagrodzony pierwszym bonusem za występ wieczoru.
Podczas wydarzenia UFC on ESPN 63, które odbyło się 14 grudnia 2024 doszło do jego walki . Wygrał pojedynek jednogłośną decyzją sędziów.
28 czerwca 2025 roku na UFC 317 w Las Vegas zmierzył się z . Przegrał walkę przez jednogłośną decyzję sędziów.
22 listopada 2025 podczas gali UFC Fight Night 265 miał zmierzyć się z . Lima wycofał się jednak z pojedynku z powodu kontuzji pleców, a Marcos otrzymał nowego rywala.
Po powrocie do kategorii piórkowej Lima został zestawiony z . Do pojedynku doszło 5 września 2026 podczas gali UFC Fight Night: Hooker vs. Parnasse w Paryżu.