圣保罗时期
2002年，卡洛斯·恩里克·卡塞米罗（以下简称卡塞米罗）加入巴西足球甲级联赛的圣保罗足球俱乐部。[1] 共2张 圣保罗时期
2010年7月25日，巴甲联赛第11轮圣保罗0比1负于桑托斯足球俱乐部，卡塞米罗首发登场，完成了职业生涯处子秀。8月15日，巴甲联赛第14轮圣保罗2比2战平克鲁塞罗足球俱乐部，卡塞米罗在比赛的第41分钟首开纪录，打进了职业生涯处子球。2010赛季，卡塞米罗代表圣保罗在巴甲联赛中出场18次，贡献2个进球和1次助攻。
2011年9月17日，巴甲联赛第24轮圣保罗对阵塞阿拉竞技足球俱乐部，卡塞米罗在比赛中攻入一球并贡献一次助攻，最终帮助球队以4比0的比分取胜。2011赛季，卡塞米罗代表圣保罗在各项赛事中出场23次，贡献4个进球和6次助攻。
2012年11月8日，南美杯1/4决赛次回合圣保罗对阵智利大学足球俱乐部，卡塞米罗帮助球队取得5比0的大胜，并以7比0的总比分淘汰对手晋级四强。2012赛季，卡塞米罗代表圣保罗在各项赛事中出场23次，贡献1次助攻。
皇家马德里时期
2013年1月31日，西班牙足球甲级联赛的皇家马德里俱乐部官方宣布，卡塞米罗租借加盟球队，为皇家马德里二队卡斯蒂利亚足球俱乐部效力至赛季结束，同时皇家马德里拥有赛季后买断优先权。[2] 共30张 皇马时期
2013年2月16日，西乙联赛第26轮卡斯蒂利亚1比3负于萨瓦德尔足球俱乐部，卡塞米罗首发登场，完成了自己代表卡斯蒂利亚的处子秀。4月20日，西甲联赛第32轮皇家马德里3比1战胜皇家贝蒂斯足球俱乐部，卡塞米罗首发登场，完成了自己的皇家马德里一线队处子秀。[3] 2012-13赛季，卡塞米罗代表卡斯蒂利亚在西乙联赛中出场18次，贡献1个进球；代表皇家马德里在西甲联赛中出场1次。
2013年6月，皇家马德里执行了卡塞米罗的买断选项，卡塞米罗与皇家马德里签署一份为期4年的合同，皇家马德里为他支付600万欧元的转会费。[4]
2014年4月17日，西班牙国王杯决赛皇家马德里对阵巴塞罗那足球俱乐部，卡塞米罗帮助球队以2比1的比分取胜夺得冠军。[5] 2013-14赛季，卡塞米罗代表皇家马德里在各项赛事中出场25次，贡献1次助攻。