25-aastane paremkaitsja on klubi enda kasvandikuks ning alates 2013. aastast on ta kuulunud ka esindusvõistkonna põhitegijate sekka. Enne seda veetis ta ühe hooaja Bundesliga tipptiimis Leverkuseni Bayeris.

Carvajali uus leping kehtib 2022. aasta 30. juunini. Carvajal on Reali ridades kroonitud kolmel korral Meistrite liiga võitjaks, korra Hispaania meistriks, korra Hispaania karikavõitjaks, kolmel korral UEFA superkarika võitjaks ning kahel korral klubide MM-i võitjaks.