Manuel Locatelli memulai kariernya bersama Atalanta, sebelum pindah ke Milan pada usia 11 tahun. Bersama Rossoneri dia berkembang melalui tiap kategori tim remaja, dari Esordienti ke Primavera.

Locatelli dipromosikan ke tim utama pada musim 2015-2016. Dia memulai debutnya di Serie A saat berusia 18 tahun, pada tanggal 21 April 2016, menggantikan Andrea Poli pada menit ke-87 saat skor masih imbang 0-0 menghadapi Carpi. Pada 14 Mei 2016, dia melakukan debut sebagai starter di pertandingan liga terakhir musim ini melawan Roma di San Siro.

Pada 2 Oktober 2016, setelah datang sebagai pengganti kapten Riccardo Montolivo, Manuel Locatelli mencetak gol pertamanya di Serie A dalam kemenangan 4-3 menghadapi Sassuolo. Mengawali musim ini dari bangku cadangan, Locatelli yang mendapatkan kesempatan starter pertamanya di musim ini pada 16 Oktober di pertandingan menghadapi Chievo, mengambil alih peran lini tengah yang ditinggalkan oleh Montolivo, yang mengalami cedera selama jeda internasional. Pada tanggal 22 Oktober, Locatelli mencetak gol keduanya di Serie A, menjadi satu-satunya gol dalam pertandingan menghadapi Juventus. Tendangan menggunakan bagian luar kaki kanannya yang menghantam bagian bawah mistar gawang, dan melewati kiper Gianluigi Buffon.

Pada tanggal 25 Januari 2017, Locatelli telah mendapatkan kartu merah untuk pertama kali dalam kariernya setelah menerima dua kartu kuning di pertandingan perempat final Piala Italia 2016-17 menghadapi Juventus.

Manuel Locatelli akan dipertahankan AC Milan setelah kehadiran Leonardo sebagai direktur teknik klub yang baru. Leonardo mengakui kalau Locatelli dapat menjadi aset bagi Rossoneri.

Sebelum kedatangan Leonardo, AC Milan berusaha melepas Locatelli. Sassuolo disebut sebagai klub yang berpotensi menampungnya.

Namun, pergantian kepemilikan klub membuat proses transfer terhenti. Leonardo pun menjelaskan alasannya mempertahankan Locatelli.

“Locatelli adalah pemain yang dibesarkan oleh AC Milan. Dia bagaikan anak dari klub ini. Saya mencoba mengerti keinginannya. Dia sangat ingin bermain,” ujar Leonardo.

“Karena itu saya meyakinkannya untuk bertahan. Dia masih dalam tahap pengembangan. Saya yakin dia akan menjadi pemain yang lebih baik lagi. AC Milan adalah tempat yang tepat bagi Locatelli,” ungkap Leonardo.

Pada musim 2017-18, Manuel Locatelli mencatatkan 21 penampilan bersama AC Milan di Serie A. Pelatih Rossoneri, Gennaro Gattuso lebih memilih memainkan Lucas Biglia di lini tengah.

Namun pada musim mendatang, Gattuso berpeluang memberikan peluang kepada Locatelli untuk tampil lebih banyak lagi dengan jaminan dari Leonardo.