4月25日にカンザスシティ・アスレチックスと捕手として契約を結び、器用な選手であったため、内野手にコンバートされた。マイナーリーグ時代の8月にフロリダステートリーグで投手として登板した時には左右投げを披露したスイッチピッチャーであるが、スイッチヒッターでは無い。7月23日のミネソタ・ツインズ戦でMLB初出場を果たし、ジム・カートから初打席初本塁打を放ち、第4打席でもカートから本塁打を放った。このMLBデビュー戦2本塁打は（）、ボブ・ニーマン（）、（）、ウィルソン・ラモス（）が他に達成している。MLBでは主に遊撃手として出場したが、9月8日のロサンゼルス・エンゼルス戦で史上初の1試合全ポジション守備を記録し、「1番・遊撃手」で先発して回ごとに二塁手→三塁手→左翼手→中堅手→右翼手→一塁手→投手→捕手とポジションを変え、珍記録を達成した。8回にはMLB昇格後で自身初の投手を務め、2与四球・1被安打で1失点という内容であった。9回に走者のと衝突して負傷退場したが、試合は延長戦に入って13回に5-3でエンゼルスが勝利した。なお、この時のアスレチックスは首位から30ゲーム離されていたため、キャンパネリスの全ポジション出場はプロモーションであった。この記録はのちにシーザー・トーバー（）、スコット・シェルドン（）、シェーン・ホルター（2000年）が達成している。1965年は51盗塁で盗塁王のタイトルを獲得したが、前年まではルイス・アパリシオが1年目から9年連続で盗塁王を獲得していた。は52盗塁、は55盗塁、1968年はリーグ最多の177安打に加えて自己最多の62盗塁を記録し、1965年から4年連続となる50盗塁以上で盗塁王を獲得。は盗塁王こそ逃したが、MLB記録となる12試合連続盗塁を達成。は22本塁打を放ち、唯一の2桁本塁打を記録したシーズンとなった。42盗塁で5度目の盗塁王も獲得し、は52盗塁で6度目の盗塁王を獲得。延長戦に突入した9月13日の試合では6度の併殺プレーを演じ、アメリカンリーグ記録を樹立。デトロイト・タイガースとのリーグチャンピオンシリーズ第2戦では、から3安打・2盗塁を記録したが、7回に足に当たる死球を受け、バットをラグローへ向けて投げたことからラグローとともに退場処分となった。チャンピオンシリーズの残りの試合と次のシーズンの最初の7試合に出場することは禁止されたが、ワールドシリーズの出場は許可された。シンシナティ・レッズとのワールドシリーズでキャンパネリスは打率.179と不振を極めたものの、チームは4勝3敗でレッズを破り、初のワールドチャンピオンを経験した。のボルチモア・オリオールズとのリーグチャンピオンシップシリーズ第5戦の延長11回裏に最初の打者としてサヨナラ本塁打を放ち、チームはワールドシリーズへの進出を決めた。ニューヨーク・メッツとのワールドシリーズでは第7戦の3回に2点本塁打を放ち、レジー・ジャクソンも2点本塁打で後に続き、チームはワールドシリーズ連覇を果たした。のワールドシリーズでもロサンゼルス・ドジャースを4勝1敗で破り、チームは3年連続でワールドチャンピオンに輝いている。ワールドシリーズ3連覇時はレジー・ジャクソンとともに打線の中心として活躍した。アスレチックス球団記録の通算1795試合出場7180打数1882安打を保持し、11月1日にテキサス・レンジャーズ、5月4日にカリフォルニア・エンゼルスへ移籍。はメキシカンリーグのベラクルス・レッドイーグルスとポサリカ・オイラーズでプレーし、1月24日にニューヨーク・ヤンキースでMLBに復帰したが、41歳となった同年限りで現役を引退。