Samuel Moutoussamy speelde in de jeugd van Meudon AS, Athletic Club de Boulogne-Billancourt, Montrouge FC 92 en Olympique Lyonnais. In Lyon speelde hij hiernaast ook drie seizoenen voor het tweede elftal, waarmee hij in het Championnat de France Amateur uitkwam. In 2016 maakte hij transfervrij de overstap naar FC Nantes, waar hij ook in het tweede elftal begon. Hij degradeerde met dit team uit het Championnat de France Amateur naar het Championnat National 3. In het seizoen 2017/18 maakte hij de overstap naar het eerste elftal van Nantes, waar hij op 12 augustus 2017 in de met 0-1 verloren thuiswedstrijd tegen Olympique Marseille voor debuteerde. Hij verving in de 12e minuut de geblesseerd geraakte Valentin Rongier. In het seizoen 2018/19 werd hij een vaste waarde voor Nantes, maar na een seizoen raakte hij deze plaats weer kwijt. In het seizoen 2020/21 wordt hij aan Fortuna Sittard verhuurd.[3]