گوتسه که محصولی از آکادمی فوتبال دورتمند است. در سن هشت سالگی وارد این باشگاه شده‌است. او اولین بازی باشگاهی‌اش در بوندسلیگا را در ۲۱ نوامبر ۲۰۰۹ و در مقابل مانیس انجام داد بازی که با نتیجهٔ ۰–۰ به پایان رسید،رسید. او در دقیقهٔ ۸۸ و به جای یاکوب بلازیوسکی به بازی آمد. او بعد از چند بازی جای خود در ترکیب اصلی را مستحکم کرد. گوتسه نقشی کلیدی در قهرمانی دورتمند در فصل ۱۱–۲۰۱۰ داشت. در ژانویهٔ ۲۰۱۲ ماریو مصدوم شد و چند بازی را از دست داد. در ۲۷ مارس ۲۰۱۲ گوتسه قراردادی با دورتمند بست که او را تا سال ۲۰۱۶ در این تیم نگه می‌داشت و مبلغ جدایی زودهنگام مبلغ ۳۷ میلیون شد. او در مورد تمدید قراردادش گفت: «همه می‌دانند که من چقدر در دورتمند راحت هستم. [[دورتموند]] در حال احیا است و من می‌خواهم جزئی از این پیشرفت باشم.»
گوتسه اولین بازی اشبازی‌اش بعد از دوران نقاهت را در آوریل و در مقابل بورسیا مونشن گلادباخ انجام داد.
گوتسه فصل ۲۱–۲۰۱۱ رابا قهرمانی در [[بوندسلیگا]] به پایان رساند و [[دورتموند]] رکورد کسب امتیاز در بوندسلیگا را با ۸۱ امتیاز شکست. گوتسه همچمنین جام حذفی آلمان راکسبرا کسب کرد که دورتمند ۵–۲ [[بایرن مونیخ]] را شکست داد.
