Felix Cárdenas begann seine internationale Karriere 2000 bei dem spanischen RadsportteamKelme. In diesem Jahr gewann er die 10. Etappe der Vuelta a España und eine Etappe der Tour du Limousin. Bei dieser und bei der Tour de Romandie wurde er Erster der Bergwertung. In seinem zweiten Jahr für Kelme erreichte er durch den Etappensieg auf der 12. Etappe der Tour de France 2001 seinen bis dahin größten Erfolg. Seine besten Ergebnisse bei den Grand Tours erzielte er bei der Vuelta 2003 und 2004, er gewann jeweils eine Etappe und die Bergwertung. 2003 wurde er darüber hinaus Achter der Gesamtwertung. Nachdem Cárdenas von 2005 bis 2009 für das britische Professional Continental TeamBarloworld fuhr, setzte er seine Karriere bei national registrierten kolumbianischen Mannschaften fort und konnte u. a. 2010 den Clasico RCN, 2011 und 2012 die Vuelta a Colombia sowie 2010 und 2012 die kolumbianische Meisterschaft im Straßenrennen gewinnen.