Világbajnokság (2014): Utolsó pillanatig kérdéses
Carvajal és Juanfran volt a két jobb oldali védő a Real Madrid és az Atlético Madrid szereplésével megrendezett BL-döntőben úgy, hogy mindketten megsérültek a meccsen.
Carvajal nem pihent a nyáron, hogy megpróbáljon időben felépülni a brazíliai tornáig, de Vicente del Bosque inkább Juanfrant választotta, még akkor is, ha a játékos fájdalmakkal játszott.
A tornán aztán César Azpilicueta volt az első számú opció, Juanfran mindössze Ausztrália ellen kapott lehetőséget.
EURO 2016: Sérülés Milánóban
Egy újabb BL-döntő, ismét az Atlético Madrid ellen, ezúttal Milánóban. 50 perc játék után Carvajal izomsérülést szenvedett, aminek köszönhetően lemaradt a nyári kontinenstornáról. Héctor Bellerín utazott helyette a franciaországi versenyre.
Világbajnokság (2018): A rémálom folytatódik
Carvajal sírva hagyta el a pályát egy újabb BL-döntőben, ezúttal a Liverpool elleni, kijevi fináléban, szintén sérülés miatt.
Julen Lopetegui mindenesetre úgy döntött, hogy nevezi a Real Madrid védőjét az utazó keretbe Nacho és Álvaro Odriozola mellet. Carvajal végül Irán és Marokkó ellen is kezdő volt, az oroszok elleni, legjobb 16 között elszenvedett vereség alkalmával csereként állt be.
EURO 2020: Egy újabb év várakozás
Luis Enrique visszatérése jó hír volt Carvajal számára, aki az edző első időszakának jelentős részében első számú jobb oldali védő volt. Most Jesús Navas, Sergi Roberto, Jonny Otto és Azpilicueta is azért küzd, hogy bekerüljön ezen a poszton a tornára utazó 23 fős keretbe, ám a koronavírus miatti halasztás okán csak 2021-ben.
