Кайо — воспитанник клубов «Америка Сан-Жозе-ду-Риу-Прету» и «Сан-Паулу». В возрасте 17 лет он поступил в японскую высшую школу в Кимицу и на протяжении 3 лет выступал за местную команду. В 2014 году Фернандес подписал контракт с «Касима Антлерс». 15 марта в матче против «Саган Тосу» он дебютировал в J-Лиге. 6 апреля в поединке против «Гамба Осака» Фернандес забил свой первый гол за «Касима Антлерс». В своём дебютном сезоне он был признан Новичком года. В 2015 году Кайо завоевал Кубок Джей-лиги, а через год стал чемпионом страны. Летом 2016 года Фернандес перешёл в эмиратский «Аль-Айн». 18 августа в матче против «Бани Яс» он дебютировал в Про-Лиге. В этом же поединке Кайо забил свой первый гол за «Аль-Айн». В составе команды он выиграл чемпионат, а также стал участником клубного чемпионата мира.