Mesmo assim, Rômulo superou as dificuldades e foi para a base do Vasco, sendo integrado aos profissionais em 2010 e campeão da Copa do Brasil no ano seguinte. Após conquistar a medalha de prata nos Jogos Olímpicos de 2012 em Londres, ele foi vendido ao Spartak Moscou, no qual permaneceu por quatro temporadas e meia. De volta ao Brasil, o volante assinou contrato de quatro anos com o Flamengo.