Prestasinya bersama AS Monaco menarik perhatian klub-klub besar Eropa. Pada tahun 2017, Paris Saint-Germain (PSG) merekrut Mbappe dengan status pemain pinjaman yang kemudian dipermanenkan.
Transfer Mbappe ke PSG menjadi salah satu yang terbesar dalam sejarah sepak bola saat itu. Di PSG, Mbappe bermain bersama bintang-bintang sepak bola dunia seperti Neymar dan Lionel Messi.
Bersama PSG, Mbappe memenangkan banyak gelar, termasuk tiga gelar Ligue 1 berturut-turut dari 2017 hingga 2020. Selain itu, Mbappe juga menjadi pencetak gol terbanyak di liga dalam beberapa musim.
Ia dinobatkan sebagai Pemain Terbaik Ligue 1 pada musim 2018-2019 setelah mencetak 33 gol. Mbappe terus tampil gemilang dan membawa PSG menjadi salah satu tim terkuat di Eropa.
Kesuksesan Mbappe tidak hanya terbatas di level klub. Pada tahun 2018, ia menjadi bintang di Piala Dunia FIFA di Rusia. Mbappe memainkan peran penting dalam membawa Timnas Prancis meraih gelar juara dunia.