Valdés arrive définitivement au FC Barcelone à treize ans. Formé à la Masia, il intègre l'équipe première à vingt ans et s'y impose presque immédiatement comme titulaire. Laissant quelques matchs de Liga et de C1 ainsi que tous ceux de Coupe du Roi, Valdés devient le gardien emblématique du club. En 2005, il remporte son premier championnat avant de le conserver la saison suivante en faisant le doublé avec la Ligue des champions. En 2009, l'équipe réalise un sextuplé inédit dans l'histoire du football en remportant Liga, Coupe d'Espagne, Supercoupe d'Espagne, Ligue des champions, Supercoupe de l'UEFA et Coupe du monde des clubs. Seule la Coupe nationale ne pouvant revenir à Valdés faute de matchs. Deux ans plus tard, le club réalise une performance équivalente outre le coupe nationale. À cette période, Valdés devient le gardien le plus capé de l'histoire du FC Barcelone. En 2014, il décide de quitter le club en fin de contrat pour découvrir d'autres championnat mais se blesse gravement au genou. Valdés s'engage avec Manchester United une fois guéri mais ne retrouve jamais une place de titulaire. Prêté au Standard de Liège en 2016, il y remporte son dernier trophée avec la Coupe de Belgique avant une dernière saison 2016-2017 à Middlesbrough.