Scrieți o continuare pentru acest paragraf - La 9 august 2016, Carvajal a jucat de titular în meciul Cupei Super UEFA împotriva lui Sevilla la Trondheim, și a marcat în finala 3<unk>2
în minutul 119 după un efort individual. În timpul sezonului de campionat, în ciuda mai multor afecțiuni fizice, el a contribuit cu 23 de meciuri pentru a ajuta echipa să fie încoronată campion. La 3 decembrie 2016, după ce Sergio Ramos a egalat în ultima clipă împotriva FC Barcelona la Nou Camp, el a sărbătorit golul oferind fanilor adversari degetul mijlociu, dar mai târziu și-a cerut scuze; după aproape o lună de pe margine, el s-a întors în acțiune la timp pentru a începe finala Ligii Campionilor pe 3 iunie, pe care au câștigat-o pentru a treia oară în patru ani.