È stato un contendente al titolo dei pesi mediomassimi della promozione britannica Cage Rage sia nel 2006 che nel 2007, contendente al titolo dei pesi welter Strikeforce nel 2011 e contendente al titolo dei pesi welter Gringo SF nel 2014, venendo sempre sconfitto in tali occasioni.
È l'ex marito della campionessa di MMA Cristiane Justino, anch'essa nota con il soprannome Cyborg.
Carriera nelle arti marziali miste Primi anni Santos debuttò professionalmente nelle arti marziali miste quando aveva vent'anni, ottenendo nei suoi primi due match un record di 2-0, prima di perdere per KO tecnico contro la leggenda brasiliana Jose Landi-Jons.
Dopo aver vinto due incontri consecutivi nella promozione Cage Rage, ritornò in Brasile dove ottenne un'altra vittoria contro il futuro campione dei pesi medi KSW Michal Materl per knockout. Successivamente si scontro con il kickboxer surinamese Melvin Manhoef per il titolo dei pesi leggeri Cage Rage, perdendo però l'incontro per KO. Dopo la sconfitta riuscì ad ottenere altre due vittorie, tra queste una decisione per maggioranza contro il veterano della UFC Francis Carmont.
Pride FC e World Victory Road Evangelista passò alla promozione giapponese Pride FC, dove perse il suo primo match contro Kazuhiro Nakamura per sottomissione. Al suo secondo match riuscì a sottomettere, con una rear-naked choke, il boxer professionista Yosuke Nishijima.
Dopo essere stato sconfitto da James Zikic in un match valido per il titolo dei pesi mediomassimi Cage Rage e da Gegard Mousasi per KO tecnico, Santos decise di passare alla promozione World Victory Road. Al suo debutto sfidò Makoto Takimoto, vincendo l'incontro applicando una chiave articolare al tallone, mentre al suo secondo match si infortunò ad un braccio perdendo il match per KO tecnico contro Siyar Bahadurzada.
Strikeforce Il 19 giugno del 2009, Evangelista debuttò nella federazione Strikeforce, all'evento Strikeforce Challengers: Villasnor vs. Cyborg dove perse il match contro l'ex campione dei pesi medi KOTC Joey Villasenor per decisione non unanime. Subito dopo affrontò e sconfisse Marius Zaromskis ottenendo la possibilità di sfidare Nick Diaz per il titolo dei pesi welter Strikeforce reso vacante. Il match finì in favore di Nick Diaz che riuscì ad applicare un armbar al secondo round.
Al suo prossimo incontro doveva vedersela contro Paul Daley per l'evento Strikeforce: Fedor vs. Henderson, ma fu costretto a rinunciare dopo aver subito un infortunio alla spalla. Il 10 settembre affrontò Jordan Mein al Grand Prix Strikeforce: Barnett vs. Kharitonov. Dopo una sfida equilibrata, Mein riuscì ad ottenere un'ottima posizione dominante al tappeto dove mandò a segno numerose gomitate al volto di Santos; non riuscendo più a difendersi in modo intelligente l'arbitro decise di porrà fine all'incontro decretando Mein vincitore per KO tecnico.
Dopo un lungo periodo di inattività chiese ed ottenne il rilasciato dalla Strikeforce.
Legacy Fighting Championship e Gringo Super Fight Il 1º febbraio del 2013, Evangelista doveva affrontare Pete Spratt all'evento Legacy Fighting Championship 17. Tuttavia, Santos subì un infortunio in allenamento e venne rimpiazzato da Dan Hornbuckle.
Il 28 aprile del 2014 sfidò nel suo ultimo match in carriera Melvin Manhoef, per il titolo dei pesi welter Gringo Super Fight. Santos venne messo KO al primo round e dopo la sconfitta annunciò il suo ritiro dalla arti marziali miste.
Bellator MMA Il 1º marzo del 2016 firmò un contratto con la Bellator MMA. Santos debuttò ufficialmente il 22 aprile nella card principale dell'evento Bellator 153 in un match nella categoria dei pesi welter, dove sconfisse Brennan Ward per sottomissione al primo round. Successivamente decise di accettare l'incontro con Saad Awad il 14 maggio, perdendo per KO tecnico.
Nel suo prossimo match, datato 16 luglio, dovette vedersela con l'imbattuto inglese Michael Page, dal quale venne sconfitto per KO al secondo round con una ginocchiata in salto. In seguito all'evento, Santos fu ricoverato presso un ospedale di Londra, dove fu scoperto che aveva subito uno sfondamento dell’osso frontale del cranio per via della ginocchiata subita. Il 27 luglio, nella città di Houston, Cyborg si sottopose ad un intervento di sette ore per riparare la frattura. Nonostante il grave incidente, il lottatore brasiliano affermò di voler tornare a combattere dopo la sua guarigione.
Risultati nelle arti marziali miste RisultatoRecordAvversarioMetodoEventoDataRoundTempoLuogoNoteSconfitta21-18 Michael Page KO (ginocchiata in salto)Bellator 15816 luglio 201624:31 Londra, InghilterraSconfitta21-17 Saad Awad KO Tecnico (pugni)Bellator 15414 maggio 201614:31 San Jose, Stati UnitiVittoria21-16 Brennan Ward Sottomissione (heel hook)Bellator 15322 aprile 201610:30 Uncasville, Stati UnitiVittoria20-16 Artenas Young Decisione (unanime)Legacy FC 5022 gennaio 201635:00 Houston, Stati UnitiSconfitta19-16 Melvin ManhoefKO Tecnico (pugni)Gringo SF 10: Cyborg vs. Manhoef27 aprile 201410:46 Rio de Janeiro, BrasilePer il titolo dei Pesi Welter Gringo SFVittoria19-15 Elton RodriguesKO Tecnico (pugni)Warriors of God17 agosto 201311:37 Uberlândia, BrasileSconfitta18-15 Jordan MeinKO Tecnico (gomitate)Strikeforce: Barnett vs. Kharitonov20 settembre 201133:18 Cincinnati, Stati UnitiSconfitta18-14 Nick DiazSottomissione (armbar)Strikeforce: Diaz vs. Cyborg29 gennaio 201124:50 San Jose, Stati UnitiPer il titolo dei Pesi Welter StrikeforceVittoria18-13 Marius ŽaromskisKO Tecnico (pugni)Strikeforce: Los Angeles16 giugno 201012:38 Los Angeles, Stati UnitiPassa ai Pesi WelterVittoria17-13 Daniel ZarateKO Tecnico (calcio in testa e pugni)Samurai Fight Combat 212 dicembre 200911:41 Curitiba, BrasileSconfitta16-13 Joey VillaseñorDecisione (non unanime)Strikeforce Challengers: Villasenor vs. Cyborg19 giugno 200935:00 Kent, Stati UnitiDebutto in StrikeforceSconfitta16-12 Siyar BahadurzadaKO Tecnico (infortunio al braccio)World Victory Road Presents: Sengoku 528 settembre 200810:35 Tokyo, GiapponeVittoria16-11 Makoto TakimotoSottomissione (chiave al tallone)World Victory Road Presents: Sengoku 15 marzo 200814:51 Tokyo, GiapponeSconfitta15-11 Gegard MousasiKO Tecnico (pugni)HCF: Destiny1 febbraio 200813:42 Calgary, CanadaPassa ai Pesi MediSconfitta15-10 James ZikicDecisione (unanime)Cage Rage 21: Judgement Day21 aprile 200755:00 Londra, InghilterraPer il titolo dei Pesi Mediomassimi Cage RageVittoria15-9 Yosuke NishijimaSottomissione (rear-naked choke)Pride Final Conflict Absolute10 settembre 200613:24 Saitama, GiapponeSconfitta14-9 Kazuhiro NakamuraSottomissione (keylock)Pride Critical Countdown Absolute1 luglio 200614:49 Saitama, GiapponeDebutto in PrideVittoria14-8 Francis CarmontDecisione (maggioranza)WFC: Europe vs. Brazil20 maggio 200635:00 Capodistria, SloveniaVittoria13-8 Roberto GodoiDecisione (unanime)Showfight 46 aprile 200635:00 San Paolo, BrasileSconfitta12-8 Melvin ManhoefKO (pugni)Cage Rage 15: Adrenalin Rush4 febbraio 200623:51 Londra, InghilterraPer il titolo dei Pesi Mediomassimi Cage RageVittoria12-7 Michal MaterlaKO Tecnico (pugni)Jungle Fight 526 novembre 200522:03 Manaus, BrasileVittoria11-7 Darren LittleKO Tecnico (stop dall'angolo)Cage Rage 13: No Fear10 settembre 200510:55 Londra, InghilterraVittoria10-7 Kassim AnnanSottomissione (calci)Meca World Vale Tudo 129 luglio 200513:43 Rio de Janeiro, BrasileVittoria9-7 Mark EpsteinKO Tecnico (pugni)Cage Rage 11: Face Off30 aprile 200512:16 Londra, InghilterraSconfitta8-7 Antony ReaKO Tecnico (pugni)Cage Rage 10: Deliverance26 febbraio 200521:55 Londra, InghilterraSconfitta8-6 Yuri KondoDecisione (unanime)Pancrase: Brave 107 novembre 200435:00 Tokyo, GiapponeSconfitta8-5 Claudio GodoiKO Tecnico (pugni)Conquista Fight 120 dicembre 200332:23 Bahia, BrasileVittoria8-4 Lucas LopesKO Tecnico (pugni e low kick)Jungle Fight 113 settembre 200324:08 Manaus, BrasileSconfitta7-4 Mauricio RuaKO Tecnico (pugni)Meca World Vale Tudo 91 agosto 200318:12 Rio de Janeiro, BrasileVittoria7-3 Gabriel SantosKO (ginocchiata)K-NOCK23 luglio 200311:01 Rio de Janeiro, BrasileVittoria6-3 Osami ShibuyaKO (pugno)Pancrase: Hybrid 518 maggio 200311:20 Yokohama, GiapponeVittoria5-3 Silvio de SouzaKO (pugno)Meca World Vale Tudo 78 novembre 200210:10 Curitiba, BrasileSconfitta4-3 Angelo AraujoKO Tecnico (pugni)IVC 14: USA vs Brazil11 novembre 200118:46 Caracas, VenezuelaVittoria4-2 Jefferson SilvaKO (pugno)IVC 14: USA vs Brazil11 novembre 200112:28 Caracas, VenezuelaVittoria3-2 Aaron SullivanKO Tecnico (pugni)IVC 14: USA vs Brazil11 novembre 200110:13 Caracas, VenezuelaSconfitta2-2 Jorge MagalhaesDecisione (unanime)Heroes 230 giugno 2001112:00 Rio de Janeiro, BrasileSconfitta2-1 Jose Landi-JonsKO Tecnico (pugni)BVF 8: Campeonato Brasileiro de Vale Tudo 220 novembre 199718:18 BrasileVittoria2-0 Adriano VerdelliSottomissione (pugni)BVF 8: Campeonato Brasileiro de Vale Tudo 220 novembre 199711:56 BrasileVittoria1-0 Roberto PereiraSottomissione (rear-naked choke)BVF 8: Campeonato Brasileiro de Vale Tudo 220 novembre 199712:34 Brasile
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