iki yılda TFF 3. Lig'den 1. Lig'e yükselen Altay'a Sivasspor'dan Cem Özdemir teklif edildi. İç transferde istediği oyuncularla anlaşıp yerli ve yabancı dış transferi 15 günde tamamlayan siyah-beyazlıların gündemine, orta sahanın önünde görev yapan Cem Özdemir girdi. Bu bölgeyi takviye etmek isteyen ancak bu konuda aceleci davranmak istemeyen İzmir ekibi, önerilen 25 yaşındaki oyuncunun durumunu değerlendirmeye aldı.
Adanaspor'da profesyonel olan ve Güney ekibinin 19 maçta formasını giydiği 2015-2016 sezonunda şampiyon olarak Süper Lig'e çıkmasına katkı koyan Cem, Süper Lig'de de 27 karşılaşmada görev yapıp 3 kez rakip filelei havalandırdı.
Geçen sezonun ikinci yarısında Karabük'e kiralanan Cem, kariyerinde 165 mücadelede 19 gol atmayı başardı.