کارواخال در سال 2013 به تیم اول رئال مادرید رسید و از آن زمان در کنار راموس که در سال 2005 پیراهن این تیم را به تن داشت بازی کرد. این دو در بین مدافعانی بودند که نمایش درخشانی را در ترکیب رئال مادرید به نمایش گذاشتند و نقش مهمی در فتح چند لیگ قهرمانان در سال‌های اخیر برای این تیم ایفا کردند.

راموس در سال 2021 و پس از پایان مهلت قراردادش با رئال نتوانست بر سر امضای قرارداد جدید با فلورنتینو پرز به توافق برسد و از این باشگاه جدا شد اما کارواخال حالا 10 سال است که همچنان با پیراهن رئال به میدان می‌رود و حالا در بین کاپیتان‌های این باشگاه قرار دارد

او در گفت‌وگو با مووی استار و در پاسخ به این سوال که چه بازیکنی همیشه قهرمان و الگوی او بوده است اظهار داشت: «الگوهای من در دنیای فوتبال؟

میشل سالگادو و پس از او البته که بدون هیچ تردیدی سرخیو راموس.» این ستاره اسپانیایی همچنین به دوران طلایی حضور کریستیانو رونالدو، کریم بنزما و گرت بیل در این تیم اشاره و اضافه کرد: «زمانی که این سه نفر در تیم بودند را به خوبی به خاطر دارم. حتی اگر نیمی از تیم در بدترین شرایط هم بودند، ما می‌دانستیم که می‌توانیم چهار گل به ثمر برسانیم.»