HLV tiếp theo của Rangers, Pedro Caixinha, mô tả Gilmour là một cầu thủ có "tương lai tươi sáng" và đã thảo luận với gia đình của cầu thủ này để thuyết phục anh ở lại câu lạc bộ. Tuy nhiên, Rangers đã thông báo vào tháng 5 năm 2017 rằng họ đã đạt được thỏa thuận để Gilmour gia nhập Chelsea với "mức phí đáng kể". Các báo cáo cho biết Chelsea sẽ trả một khoản phí phát triển ban đầu khoảng 500.000 bảng, với các khoản thanh toán bổ sung tiềm năng tùy thuộc vào sự tiến bộ của anh. Giám đốc biểu diễn của SFA, Malky Mackay, đã khuyên Gilmour và gia đình anh nên ở lại Rangers, vì anh sẽ có nhiều cơ hội hơn để có được kinh nghiệm thi đấu ở đội một. Mackay nói: "Tôi thực sự hy vọng anh ấy sẽ nhanh chóng được cho mượn đến một nơi nào đó và tiếp tục tiến bộ".

• Chelsea

Đội trẻ

Gilmour chính thức ký hợp đồng với Chelsea vào tháng 7 năm 2017, sau sinh nhật lần thứ 16 của anh. Anh gia nhập đội U18 của câu lạc bộ, có trận ra mắt ghi bàn trong một trận đấu Giải Ngoại hạng U18 gặp Arsenal vào tháng 9 năm 2017, và tiếp tục ghi bàn trong cả 3 trận ra mắt đầu tiên của mình. Vào tháng 7 năm 2018, sau khi tròn 17 tuổi, Gilmour đã ký hợp đồng chuyên nghiệp đầu tiên với Chelsea.

2019–20

HLV mới được bổ nhiệm của Chelsea, Frank Lampard, đã cho Gilmour ra mắt đội một vào ngày 10 tháng 7 năm 2019, trong một trận giao hữu trước mùa giải gặp Bohemians ở Dublin. Lần đầu tiên anh xuất hiện trong đội hình thi đấu chính thức cho đội một là ở Siêu cúp châu Âu 2019 gặp Liverpool, khi anh là cầu thủ dự bị không được sử dụng.

Anh có trận ra mắt ở Premier League vào ngày 31 tháng 8 gặp Sheffield United, vào sân thay cho Tammy Abraham ở phút 84. Anh có trận ra mắt chính thức vào ngày 25 tháng 9, thi đấu trọn vẹn 90 phút trong chiến thắng 7-1 ở Cúp Liên đoàn bóng đá Anh gặp Grimsby Town. Gilmour được đưa vào đội một của Chelsea một cách chính thức vào tháng 2 năm 2020. Anh đã nhận được nhiều lời khen ngợi cho màn trình diễn của mình trong chiến thắng 2-0 trước Liverpool ở một trận đấu Cúp FA vào ngày 3 tháng 3. Gilmour sau đó có trận ra mắt ở Premier League trong tuần đó vào ngày 8 tháng 3 gặp Everton, giành giải Cầu thủ xuất sắc nhất trận trong chiến thắng 4-0. Anh không thi đấu nhiều trong 6 tháng tiếp theo, do lệnh phong tỏa vì COVID-19 và chấn thương đầu gối. Gilmour có 11 lần ra sân cho đội một của Chelsea trong mùa giải 2019–20.

2020–21

Vào tháng 9 năm 2020, Gilmour đã nhận số áo 23 cho mùa giải 2020–21 sau khi Michy Batshuayi trở lại Crystal Palace theo dạng cho mượn. Gilmour trở lại đội hình xuất phát của Chelsea vào ngày 8 tháng 12 năm 2020, khi anh có trận ra mắt Champions League ở vị trí chính thức trong trận hòa 1-1 với Krasnodar. Dưới thời Thomas Tuchel, Gilmour thi đấu theo từng giai đoạn. Anh là cầu thủ dự bị không được sử dụng khi Chelsea đánh bại Manchester City 1-0 ở chung kết UEFA Champions League 2021 vào ngày 29 tháng 5.

2021–22: Được cho mượn tại Norwich City

Vào tháng 7 năm 2021, Gilmour gia nhập câu lạc bộ Norwich City ở Premier League theo dạng cho mượn một mùa giải. Gilmour đã nêu Grant Hanley, đồng đội của anh ở đội tuyển Scotland, là một yếu tố ảnh hưởng đến quyết định của anh khi gia nhập câu lạc bộ. Anh đã thi đấu 28 lần cho Norwich trong mùa giải 2021–22, nhưng đội bóng đã kết thúc ở vị trí cuối bảng xếp hạng Premier League 2021–22 và bị xuống hạng.

Vào tháng 6 năm 2022, Chelsea đã thực hiện lựa chọn gia hạn hợp đồng của Gilmour đến hết mùa giải 2023–24.

• Brighton & Hove Albion

Ngày 1 tháng 9 năm 2022, Gilmour chuyển đến câu lạc bộ Brighton & Hove Albion ở Premier League theo hợp đồng 4 năm. Anh có trận ra mắt 3 ngày sau đó, vào sân thay cho Moisés Caicedo ở phút 93 trong chiến thắng 5-2 trên sân nhà trước Leicester. Gilmour có trận ra mắt chính thức cho Brighton vào ngày 9 tháng 11, thi đấu trọn vẹn trận đấu ở vòng 3 Cúp Liên đoàn bóng đá Anh, giành chiến thắng 3-1 trên sân khách trước Arsenal, kiến tạo bàn thắng cho Tariq Lamptey. Trận ra mắt ở Premier League của anh cho Brighton đến ở lần ra sân thứ 6, thi đấu trọn vẹn trận đấu và nhận thẻ vàng trong trận thua 4-2 trên sân nhà trước Arsenal vào ngày 31 tháng 12. Sau gần 3 tháng không ra sân, vào ngày 29 tháng 4 năm 2023, Gilmour đã thi đấu trọn vẹn trận thắng 6-0 trên sân nhà trước Wolverhampton Wanderers, chiến thắng lớn nhất của Brighton ở Premier League; anh cũng được chọn đá chính trong những chiến thắng tiếp theo trước Manchester United trên sân nhà và Arsenal trên sân khách. Vào ngày 18 tháng 5, Gilmour có lần đầu tiên tham gia vào bàn thắng cho "Seagulls" sau khi kiến tạo cho Deniz Undav ghi bàn trong trận thua 4-1 trước Newcastle United.

• Napoli

Ngày 30 tháng 8 năm 2024, Gilmour gia nhập câu lạc bộ Napoli của Serie A, ký hợp đồng 5 năm với mức phí chuyển nhượng được cho là 12 triệu bảng cộng thêm 4 triệu bảng tiền thưởng.

2.2 Sự nghiệp ĐTQG

Gilmour thi đấu cho đội tuyển U16 Scotland trong giải đấu Victory Shield năm 2016. Anh có trận ra mắt đội tuyển U17 Scotland gặp Ý vào tháng 8 năm 2017, và ghi bàn thắng quốc tế đầu tiên của mình trong trận thua 2-1 trước Anh hai ngày sau đó. Anh có trận ra mắt đội tuyển U21 khi thi đấu trong chiến thắng 1-0 trước Pháp tại Giải đấu Toulon 2018, và giành giải thưởng Cầu thủ xuất sắc nhất giải đấu sau khi giúp Scotland giành vị trí thứ tư.

Gilmour được HLV Steve Clarke đưa vào đội hình tuyển Scotland tham dự UEFA Euro 2020. Anh có trận ra mắt đội tuyển quốc gia vào ngày 2 tháng 6 năm 2021, vào sân thay người ở phút 81 trong trận giao hữu trước giải đấu gặp Hà Lan. Gilmour có trận ra mắt chính thức cho Scotland trong trận hòa không bàn thắng gặp Anh vào ngày 18 tháng 6, và được UEFA trao giải Cầu thủ xuất sắc nhất trận. Sau đó, anh dương tính với COVID-19, khiến anh bỏ lỡ trận đấu cuối cùng của Scotland ở vòng bảng gặp Croatia.

Gilmour vẫn tiếp tục góp mặt trong đội hình của Scotland cho các trận đấu vòng loại World Cup 2022 vào tháng 9, đá chính cả 5 trận gặp Đan Mạch, Moldova, Áo, Israel và Quần đảo Faroe. Màn trình diễn của anh được đánh giá cao, với việc anh được bầu chọn là Cầu thủ xuất sắc nhất trận trong chiến thắng 1-0 trước Moldova tại Hampden.

Ngày 17 tháng 10 năm 2023, Gilmour ghi bàn thắng đầu tiên trong sự nghiệp trong trận thua 4-1 trước Pháp ở trận giao hữu tại Lille.

Ngày 7 tháng 6 năm 2024, Gilmour được gọi vào đội hình của Scotland cho vòng chung kết UEFA Euro 2024 tại Đức. Một tuần sau, anh vào sân thay cho Callum McGregor ở phút 67 trong trận đấu mở màn giải đấu, nơi Scotland để thua 5-1 trước chủ nhà Đức. Anh tiếp tục đá chính trong cả hai trận đấu với Thụy Sĩ và Hungary khi Scotland kết thúc ở vị trí cuối bảng A với 1 điểm sau 3 trận đấu.

3. Thống kê sự nghiệp của Billy Gilmour

• VĐQG
• Cúp Quốc Gia
• Cúp Châu Lục
• Đội tuyển

Mùa giải	CLB	Giải đấu
2024/2025	Brighton	Premier League	2	0	0	0	0
2024/2025	Napoli	Serie A	18	0	1	0	0
2023/2024	Brighton	Premier League	30	0	1	8	1
2022/2023	Brighton	Premier League	14	0	1	1	0
2021/2022	Norwich	Premier League	24	0	1	2	0
2020/2021	Chelsea	Premier League	5	0	0	0	0
2020/2021	Chelsea U23	Premier League 2	2	1	0	0	0
2019/2020	Chelsea	Premier League	6	0	0	0	0
2019/2020	Chelsea U23	Premier League 2	11	2	4	1	0
2018/2019	Chelsea U23	Premier League 2	19	5	0	2	0
Tổng			131	8	8	14	1

Bàn thắng ghi được cho ĐTQG

4. Danh hiệu Billy Gilmour đạt được

Chelsea Youth

• U18 Premier League: 2017–18
• FA Youth Cup: 2017–18

Chelsea

• UEFA Champions League: 2020–21
• FA Cup runner-up: 2020–21

Cá nhân

• Toulon Tournament Breakthrough of the Tournament: 2018
• Toulon Tournament Best XI: 2018
• Chelsea Academy Player of the Year: 2019–20