Demichelis strávil v City tři roky a v ročníku 2013/14 s týmem vyhrál anglickou ligu. Po minulé sezoně však vicemistrovi světa z roku 2014 skončila v klubu smlouva a nový trenér manchesterského celku Pep Guardiola mu prodloužení kontraktu nenabídl.

Demichelis má za sebou také sedmileté působení v Bayernu Mnichov, se kterým si zahrál finále Ligy mistrů a získal čtyři bundesligové tituly. V minulosti nastupoval také za River Plate, Málagu a krátce se objevil také v Atléticu Madrid.