Inizi
A 7 anni Cafu entrò nelle giovanili del Nacional e poi passò a quelle della Portuguesa e dell'Itaquaquecetuba, dove guadagnò il suo soprannone Cafu per la grande velocità che ricordava quella dell'ala brasiliana Cafuringa. Giocò anche a calcio a 5 per un paio d'anni.
Nei primi anni '80 fu rifiutato dalle giovanili di varie squadre fino a quando, nel 1988, entrò nelle giovanili del San Paolo e con cui vinse il torneo giovanile della Coppa San Paolo.
San Paolo
Dal 1988 al 1994 giocò nella Serie A brasiliana con il San Paolo, col quale vinse due scudetti (1991 e 1992) e due Coppe Libertadores nel 1992 e nel 1993. A dicembre 1993 conquistò a Tokyo la Coppa Intercontinentale, giocando contro il Milan, sua futura squadra.
Nel 1994 venne nominato Calciatore sudamericano dell'anno.
La Spagna e il ritorno in Brasile
Nel 1995, dopo aver iniziato la stagione nella Juventude, si trasferì in Spagna al Real Saragozza, con cui vinse la Coppa delle Coppe e in cui disputò 16 partite.
Nel giugno 1995, però, tornò in patria nel Palmeiras, con cui giocò due anni (19 partite la prima stagione, 16 la seconda).
La Roma
Nel 1997 fu acquistato dalla Roma, con cui rimase per sei stagioni, fino al 2003. Con i capitolini vinse lo scudetto nel 2001 e la Supercoppa italiana nel 2001.
Il Milan
Nel 2003, a 33 anni, dopo aver pensato di trasferirsi in Giappone con gli Yokohama Marinos, passò al Milan, con cui conquistò un altro scudetto, una Supercoppa Europea e un'altra Supercoppa Italiana.
Sempre con i rossoneri nella 2006-2007 ha vinto la Champions League, unico trofeo internazionale che non aveva ancora conquistato. Le confortanti prestazioni di fine campionato hanno convinto la dirigenza rossonera a rinnovare il contratto di Cafu anche per la stagione 2007-2008, nel corso della quale il giocatore ha vinto la Supercoppa europea e la Coppa del Mondo per club.
Il 16 maggio 2008, nel corso della trasmissione televisiva Segni Particolari in onda su Milan Channel, Cafu e il connazionale Serginho hanno annunciato l'addio al Milan[2] e il giorno seguente Cafu ha scritto una lettera aperta per salutare i suoi tifosi.[3] Il 18 maggio ha segnato uno dei gol con cui il Milan ha sconfitto per 4-1 l'Udinese nell'ultima giornata del campionato 2007-2008.
Nazionale
Cafu ha giocato nella Nazionale brasiliana dal 1990 al 2006, quando ha deciso di lasciarla, detenendone il primato delle presenze. Con essa ha vinto due mondiali (1994 e 2002), è stato una volta vicecampione del mondo nel 1998, ha conquistato due Coppe America nel 1997 e nel 1999 e la Confederations Cup nel 1997
Con la maglia della Nazionale detiene il record di tre finali consecutive dei mondiali disputate: nel 1994 contro l'Italia subentrando a Jorginho nel corso della partita, nel 1998 contro la Francia e nel 2002 contro la Germania.
È stato capitano della Nazionale di calcio brasiliana ai Mondiali di calcio del 2002 e del 2006.