Sissoko startet sin profesjonelle karriere i 2002 hos franskke AJ Auxerre, men klarte aldri å etablere seg på førstelaget der. Etter bare en sesong flyttet han videre til Valencia CF i Spania. På denne tiden ble Sissoko vurdert som en angriper, men hans nye manager Rafael Benítez så potensialet for han i en annen plass, og konverterte Momo til en energisk midtbanespiller— posisjonen han nå er berømt for å spille på.