Esterno destro rapido, l'esordio da professionista di Camoranesi avviene in Messico, al Santos Laguna, dopo essersi formato in club argentini. Nel 1997 si trasferisce a Montevideo, Uruguay. Nello stesso anno torna in Argentina, firmando per il Banfield: 16 reti in 38 incontri convincono il Cruz Azul ad acquistarlo. L'esterno fa così ritorno anche in Messico, dove gioca tra il 1998 e il 2000, prima di trasferirsi in Italia, all'Hellas Verona nel 2000. A Verona è schierato subito titolare: 51 incontri e 7 gol in Serie A, la Juventus lo acquista in comproprietà a € 4 milioni nel 2002, riscattandone il cartellino dopo la prima stagione per altri 4,5 milioni di euro. Vince subito campionato e Supercoppa italiana nel 2003. Nel 2006, con la retrocessione del club torinese in Serie B, l'italo-argentino resta e contribuisce alla risalita verso la massima divisione. Dopo 288 presenze e 32 gol con la Juventus, nel 2010 si trasferisce in Germania, allo Stoccarda. Negli ultimi anni decide di fare ritorno in patria per terminare la carriera.