Caio Fernando de Oliveira, 11 Mayıs 1998 tarihinde dünyaya geldi. Paulo doğumlu Caio, Ceará'yı temsil etmeden önce 2017'de Avaí'nin genç kategorilerine katıldı. Profesyonel debutunu 8 Mart 2018'de gerçekleştirdi ve Campeonato Catarinense'de Hercílio Luz'a deplasmanda 1-0 mağlup oldukları maçta ikinci yarıda oyuna girerek yaptı; kampanya boyunca sadece bir maçta daha forma giydi ve takımı Série A'ya yükselme başarısı elde etti.
2019 sezonu öncesinde A takıma yükselen Caio, Série A'daki ilk maçına 19 Mayıs 2019'da Vasco da Gama karşısında 1-1 berabere biten maçta ilk 11'de başlayarak çıktı.
Fluminense: 8 Ocak 2020'de Tombense takımına ait olan Caio, 2020 yılı sonuna kadar olan bir kira anlaşmasıyla Fluminense'a transfer oldu. İlk profesyonel golünü 14 Ekim 2020'de attı ve Atlético Mineiro ile deplasmanda 1-1 berabere biten maçta takımına öne geçiren golü kaydetti. Düzenli olarak forma giydi ve kirası 2021 yılı sonuna kadar 2 Mart'ta uzatıldı.
9 Eylül 2021'de, Caio, Fluminense ile beş yıllık bir sözleşme imzaladı. 2022 sezonu boyunca, baş antrenör Fernando Diniz tarafından sol bek olarak kullanıldı.
São Paulo'ya Kiralık: 27 Ocak 2023'te Caio, sezon boyunca São Paulo'ya kiralık olarak transfer oldu. Sol bek mevkisinde düzenli olarak forma giyen Caio, kulübün ilk Copa do Brasil şampiyonluğunu kazanmasına yardımcı oldu.
10 Aralık 2023'te, São Paulo, Fluminense'u Caio'nun bonservisi için R$ 17 milyonluk bir ücret karşılığında bilgilendirdi. Ancak, kulüp ve oyuncunun haklarını temsil eden Alexandre Uram arasındaki anlaşmazlıklar nedeniyle anlaşma tamamlanamadı.
Palmeiras: 5 Ocak 2024 tarihinde, Caio, Série A şampiyonu Palmeiras'a €3.8 milyonluk bir transfer ücreti karşılığında beş yıllık bir sözleşme imzaladı
