[6]​ Comenzó su carrera en Coquimbo Unido, asumiendo de inmediato responsabilidades pese a su corta edad.

[7]​ Durante ese campeonato, Carmona logró ganarse la titularidad bajo la dirección técnica de Raúl Toro, jugando 16 partidos.

Coquimbo Unido finalizó segundo del Grupo C, clasificando a la ronda eliminatoria donde fueron eliminados por Huachipato por marcador global de 6-2 (3-2 en la ida y 0-3 en la vuelta), lo que no les permitió acceder a cuartos de final.

En primera fase debieron enfrentar al archirrival Deportes La Serena, quienes les eliminaron tras ganar la ida el 7 de julio por 2-0.

[8]​ En el Torneo de Clausura 2004, Carmona continuó siendo titular en el equipo, disputando 14 partidos durante el campeonato.

En la final se enfrentaron a Unión Española, que en el primer partido ganó por 1-0 en el Estadio Santa Laura, jugando Carmona 58 minutos del cotejo.

[12]​ Luego volvió a anotar en la decimocuarta fecha en el empate 1-1 con Universidad de Concepción.

[13]​ Sin embargo, la campaña del equipo no fue buena, ya que quedaron últimos en el Grupo D con solamente 15 puntos, sin posibilidades de clasificar a los Play-offs.

Sin embargo, en el Clausura 2006 el rendimiento mejoró, clasificando a los Play-offs tras culminar segundos en el Grupo B.

En este último torneo, Carmona no tuvo mayor participación y disputó solo 7 partidos.

Además, Coquimbo tuvo un mal rendimiento, quedando antepenúltimo en la tabla con 14 puntos y con riesgo de descenso.

En ese torneo, Carmona anotó un gol el 17 de febrero en la derrota por 3-2 frente a Palestino válido por la cuarta fecha.

[15]​ El equipo finalmente bajó automáticamente a la Primera B, luego de estar 17 años en la división de honor del fútbol chileno, aún faltando solo 3 fechas, para que terminase la fase regular.

[19]​ Su debut fue frente al Torino el 14 de septiembre, partido válido por la segunda fecha de la Serie A 2008/09 cuyo encuentro terminó 1-1, mostrando un gran nivel y una técnica notable, convirtiéndose en un punto fijo en el mediocampo del cuadro amaranto.

Sin embargo, terminado el campeonato en mayo del 2009, Reggina bajó a la segunda división tras acabar penúltimo en la tabla con 31 puntos, aunque esto no le impidió formar parte de la selección chilena durante las Clasificatorias Sudamericanas.

Carmona nuevamente fue titular indiscutido en el equipo, jugando 37 partidos (35 en la Serie B y 2 en la Copa Italia).

Pronto se convirtió en un jugador clave para el centro del campo Nerazzurri, con la tarea de organizar el juego.

[23]​ Carmona disputó 20 partidos a lo largo del campeonato y su equipo se posicionó en el lugar N.º 15 con 40 puntos.

[37]​ Chile logró pasar a la fase final tras salir segundo del Grupo B con 7 puntos detrás de Brasil.

[46]​ Finalmente, Chile se el tercer lugar del campeonato (el mejor puesto histórico de la selección sub-20 de ese país), junto a baluartes como Gary Medel, Mauricio Isla, Arturo Vidal, Nicolás Medina, Alexis Sánchez, Mathías Vidangossy, Nicolás Larrondo y Cristopher Toselli.

[52]​ Carmona terminó siendo nominado prácticamente en todo el proceso clasificatorio (jugando 11 partidos eliminatorios), y consiguiendo la clasificación al Mundial de Sudáfrica en segundo lugar.

Carmona solo jugó un encuentro y fue en el histórico triunfo por 2-0 frente a España en el Estadio Maracaná, ingresando al minuto 88' por Arturo Vidal y así dejaron fuera al actual campeón del mundo en ese momento.

Posteriormente, en diciembre de 2016 fue convocado por Juan Antonio Pizzi para jugar el torneo amistoso China Cup.

El 28 de marzo de 2017 debutó en las Clasificatorias Rusia 2018 recién en la fecha 14 en el triunfo 3-1 sobre Venezuela en el Estadio Monumental, ingresando al minuto 88 por Pedro Pablo Hernández, siendo este su último partido jugado por Chile hasta la fecha.