Карлос де Пена подписал контракт, будучи в статусе свободного агента. Соглашение рассчитано до конца сезона 2018/2019 с опцией продления. В новом клубе Карлос будет выступать с игровым номером 14 на форме.
Карлос де Пена является воспитанником футбольной школы уругвайского клуба "Насьональ".
1 сентября 2015 года де Пена подписал 3-летний контракт с клубом английского Чемпионшипа "Мидлсбро". 31 января 2017 года на правах аренды до конца сезона перешёл в клуб "Реал Овьедо", представляющий Сегунду. 19 июля 2017 года контракт де Пены с "Мидлсбро" был расторгнут по обоюдному согласию сторон. В 2018 году Карлос снова выступал за "Насьональ", по окончании сезона стал свободным агентом.
Ранее сообщалось о том, что защитник "Динамо" может продолжить карьеру в "Фенербахче".