Como o próprio nome diz, Rafael Carioca nasceu no Rio de Janeiro, mais precisamente em São Gonçalo, região metropolitana do estado. Começou a jogar futebol nas categorias de base do Audax, que, na época, ainda era Pão de Açúcar. De lá, seguiu para a base do Grêmio, onde permaneceu até subir para o profissional, em 2008. No final do mesmo ano, após fazer um ótimo Campeonato Brasileiro, foi vendido ao Spartak Moscou, da Rússia. Em sua primeira temporada no futebol russo, foi vice-campeão do campeonato local. Seu primeiro gol como jogador profissional saiu em 2012, na partida entre Spartak Moscou e Zenit, vencida pelo seu time por 3 a 2, justamente com o gol que marcou. Em 2010, voltou ao Brasil, emprestado ao Vasco. No ano seguinte, vestiu novamente a camisa do Spartak, até que, a partir de 2014, passou a defender o Atlético-MG, pelo qual conquistou títulos e está até hoje. Pela sua excelente atuação no Brasileiro de 2015, recebeu o prêmio Bola de Prata e se fez presente na seleção do campeonato. Em 2016, foi lembrado pelo técnico Tite em sua primeira convocação para a seleção brasileira, para os jogos contra Equador e Colômbia, pelas Eliminatórias  da Copa do Mundo de 2018. Em agosto de 2017, foi vendido para o Tigres, do México.