Alors qu'il était envoyé pendant plusieurs semaines du côté de la cité phocéenne, c'est bien à Villarreal que Carlos Bacca va poursuivre sa carrière. Le buteur colombien rejoint le sous-marin jaune en prêt pour une saison, après que les deux clubs aient trouvé rapidement un accord.
Bacca revient ainsi en Espagne, deux saisons après avoir quitté le pays. Il a évolué de 2013 à 2015 à Séville, remportant ainsi deux Europa League. Villarreal, qui a vu Soldado aprtir, contre l'associer à Cédric Bakambu à la pointe de son attaque.
En 77 apparitions toutes compétitions confondues avec l'AC Milan, il a inscrit 34 buts et délivré sept passes décisives. Les Rossoneri seraient proches d'engage Nikola Klainic, le buteur croate de la Fiorentina, pour le remplacer.