7 czerwca 2017 r. Semedo został zawodnikiem hiszpańskiego potentata Villarreal CF. Kwota transferu wyniosła 14 milionów euro. 25 sierpnia zadebiutował w Primera División w przegranym 3-0 spotkaniu z Real Sociedad. Miesiąc później nowym szkoleniowcem Villarreal został Javier Calleja, u którego Semedo grał niewiele, a dodatkowo w grudniu doznał poważnej kontuzji, która wymagała poddania się operacji.
Dodatkowo w styczniu 2018 ogłoszono, że Semedo stanie przed sądem ze względu na bójkę w barze w Walencji, do której doszło w listopadzie 2017 roku. Portugalczyk miał między innymi wymachiwać bronią i grozić uczestnikom bójki. 20 lutego 2018 został znów aresztowany w związku z kolejnym wydarzeniem z jego udziałem. Semedo wraz z dwoma innymi mężczyznami miał porwać i torturować innego mężczyznę w swoim domu, a następnie okraść mieszkanie ofiary. Został oskarżony o porwanie i usiłowanie morderstwa. W areszcie tymczasowym spędził 141 dni, a opuścił go 13 lipca 2018 roku po wpłaceniu kaucji w wysokości 30 tysięcy Euro.
Tydzień później beniaminek Primera División - SD Huesca zdecydowała się wypożyczyć zawodnika z Villarreal. Po zaledwie pół roku Huesca zdecydowała się zakończyć wypożyczenie, a Semedo wrócił do Portugalii na wypożyczenie do klubu Rio Ave FC.