Carlos Valencia commence le football dans son pays, au Club Deportivo Independiente San Joaquin, entraîné par l'ancien international hondurienJosé Luis Cruz. Il quitte son pays natal à l'âge de quinze ans pour rejoindre l'Argentine et le club de River Plate. Valencia joue initialement au poste de milieu offensif, mais est replacé défenseur latéral gauche lorsqu'il intègre le groupe professionnel de son club[1].
Il débute en pro le 10 novembre 2007 à l'occasion de la défaite de son équipe 2-1 face au CA Huracán, en jouant la totalité du match[2]. Il intéresse plusieurs clubs français en janvier 2008 et rejoint finalement le Dijon Football Côte-d'Or. Il joue son premier match en France le 4 avril[3]. Il rejoint au début de l'année 2009 l'Estudiantes de La Plata, et inscrit le premier but de sa carrière cinq mois plus tard[4]. Il rejoint Godoy Cruz, un autre club argentin en août 2009[5]. Son contrat est résilié quatre mois plus tard[6].