A 29 esztendős spanyol válogatott jobbhátvéd a Real Madridban nevelkedett, a 2012–2013-as évadban a Bayer Leverkusenben futballozott, majd visszatért a madridi alakulathoz, amellyel többek között két bajnoki címet és négy Bajnokok Ligáját nyert.
Carvajal az előző idényben gyakran bajlódott sérüléssel, így csupán 15 tétmeccsen lépett pályára a Realban.