Carvajal memulai kemenangan Real Madrid di Piala Super UEFA 2014 atas rekan senegaranya Sevilla FC, dan pada tahun itu
Final Piala Dunia Klub FIFA melawan Argentina San Lorenzo de Almagro. Pada leg pertama semifinal Liga Champions, pada 5 Mei 2015, ia kebobolan penalti dengan melakukan pelanggaran Carlos Tevez, dengan penyerang Juventus F.C. mengubah tendangan spot untuk mengalahkan Spanyol 2-1.