2005 begann Valdés seine Karriere als Fußballspieler bei Real Cartagena. Aufgrund seiner guten Leistungen war América de Cali, zu denen er auch Anfang 2006 wechselte. In den kommenden vier Jahren war er einer der Leistungsträger in der Abwehr der Mannschaft. 2009 wechselte er zu Santa Fe CD.
Wechsel in die USA
Am 20. Januar 2011 wechselte Carlos Valdés zu Philadelphia Union in die Major League Soccer.[1] Sein Debüt trat er am 19. März 2011 am ersten Spieltag der Saison 2011 an.[2]
Im Februar 2015 schloss er sich dem uruguayischen Erstligisten Nacional Montevideo an. Bei den „Bolsos“ unterschrieb er einen Einjahresvertrag.[3] In der Spielzeit 2014/15 lief er achtmal in der Primera División auf, wobei er kein Tor erzielte und gewann mit den Montevideanern die Uruguayische Meisterschaft. Im Juli 2015 wechselte er zu Independiente Santa Fe und bestritt dort bislang (Stand: 24. September 2016) zwei Erstligaspiele (kein Tor).[4]