Guarnieri begyndte sin ungdomskarriere med Codogna, og han debuterede professionelt for Como i 1957, spillede også for Internazionale, Bologna, Napoli, og sluttede sin karriere med Cremonese i 1973. Han spillede især for Inter Milan-holdet kendt som La Grande Inter under manager Helenio Herrera, mellem 1958 og 1967, kortvarigt vendte tilbage til klubben for at gøre 3 optrædener i løbet af 1969-1970 sæsonen. Han var en del af Inters sejre i Europacuppen i 1964 og 1965, og vandt også tre Serie A-titler, to Intercontinental Cups i 1964
og 1965. Selv om han ikke kunne vinde Coppa Italia i hele sin karriere, nåede han finalen i sæsonen 1964-65, hvor han knap nok nåede en treble med Inter.