Rafael Carvalho tiene ocho pérdidas contra ocho oponentes en su carrera de MMA. Para una lista de las mejores peleas de Carvalho, consulta "Mejores peleas de Rafael Carvalho".
El 13 de abril de 2024 Rafael Carvalho se enfrentó a Mariusz Ksiazkiewicz en un combate de semipesado a la edad de 37. Él entró con un récord de 17-8 (12). Carvalho perdió la pelea por KO en el asalto 4º.
El 15 de abril de 2022 Rafael Carvalho se enfrentó a Dovletdzhan Yagshimuradov en un combate de medio a la edad de 35. Él entró con un récord de 16-7 (12), y Yagshimuradov tenía 32 años y un récord de 18-7-1 (15). Carvalho perdió la pelea por TKO en el asalto 2º.
El 7 de mayo de 2021 Rafael Carvalho se enfrentó a Lorenz Larkin en un combate de medio a la edad de 34. Él entró con un récord de 16-6 (12), y Larkin tenía 34 años y un récord de 22-7 (11). Carvalho perdió la pelea por asalto 3º decisión dividida.
El 11 de septiembre de 2020 Rafael Carvalho se enfrentó a Alex Polizzi en un combate de semipesado a la edad de 34. Él entró con un récord de 16-5 (12). Carvalho perdió la pelea por asalto 3º decisión unánime.
El 12 de octubre de 2019 Rafael Carvalho se enfrentó a Vadim Nemkov en un combate de semipesado a la edad de 33. Él entró con un récord de 16-4 (12), y Nemkov tenía 27 años y un récord de 10-2 (9). Carvalho perdió la pelea por sumisión en el asalto 2º.
El 15 de diciembre de 2018 Rafael Carvalho se enfrentó a Lyoto Machida en un combate de medio a la edad de 32. Él entró con un récord de 15-3 (12), y Machida tenía 40 años y un récord de 24-8 (12). Carvalho perdió la pelea por asalto 3º decisión dividida.
El 25 de mayo de 2018 Rafael Carvalho se enfrentó a Gegard Mousasi en un combate de medio titulado por el título Bellator World Championship. Carvalho tenía 31 años y un récord de 15-2 (12), y Mousasi tenía 32 años y un récord de 43-6-2 (36). Carvalho perdió la pelea por asalto 1º TKO y perdió el título Bellator World Championship.
El 17 de diciembre de 2011 Rafael Carvalho se enfrentó a Julio Cesar Araujo Fernandes a la edad de 25. Él entró con un récord de 0-1 (0). Carvalho perdió la pelea por sumisión en el asalto 1º.
