wybrany przez Washington Capitals w pierwszej rundzie (nr 23) draftu NHL 2006, Varlamov przybył do Ameryki Północnej na sezon 2008-09 po czterech sezonach w Rosji.

czterokrotne powołanie do Capitals z American Hockey League w tamtym sezonie, Varlamov miał 20 lat i 230 dni, kiedy zapisał 31 Z 32 strzałów, aby wygrać swój debiut w NHL przeciwko Montreal Canadiens w grudniu. 13, 2008. To uczyniło go najmłodszym urodzonym w Rosji bramkarzem grającym w NHL.

debiutant w sezonie 2009-10, Varlamov prowadził Waszyngton w bramkach-przeciwko średniej (2 .55) i shutouts (dwa), był drugi w meczach (26) i wygranych (15) oraz zajął trzecie miejsce wśród debiutujących bramkarzy NHL (minimum 26 meczów) w GAA i save percentage (.909). W latach 2010-2011 zajął czwarte miejsce w NHL w klasyfikacji GAA (2,23) i miał a .924 Zapisz procent, pobijając rekord stolic Olie Kolzig .920 w latach 1997-1998. Nie rozpoczął jednak gry w play-offach Pucharu Stanleya 2011 i 1 lipca tego samego roku Washington zamienił go na Colorado Avalanche.

Varlamov prowadził lawinę w kolejnych dwóch sezonach. W latach 2013-2014 skorzystał z zatrudnienia Patricka Roya, byłego bramkarza NHL, na stanowisku trenera Colorado oraz z posady Francois Allaire ’ a na stanowisku trenera bramkarzy. Varlamov zajął drugie miejsce w głosowaniu na Vezina Trophy i czwarte w głosowaniu Hart Trophy po prowadzeniu NHL z 41 zwycięstwami.

podpisał 5-letni kontrakt z Avalanche. 30, 2014.

Varlamov został ograniczony do 24 meczów w sezonie 2016-17 z powodu kontuzji biodra. Zajął 24-16-6 .920 procent save w 2017-18 był, ale kontuzjowany ponownie i nie grał w postseason. W sezonie 2018/19 podzielił się obowiązkami bramkowymi z Phillippem Grubauerem i przeszedł 20-19-9 z wynikiem 2,87 GA i .909 procent oszczędności w 49 grach.

Islanders podpisali 1 lipca 2019 roku czteroletni kontrakt z Warłamowem. Był 19-14-6 z 2.62 GAA i a .914 procent zapisów w 45 meczach, gdy sezon 2019-20 został wstrzymany 12 marca z powodu obaw związanych z koronawirusem.

na arenie międzynarodowej Warłamow reprezentował Rosję na Mistrzostwach Świata juniorów IIHF w 2006 i 2007 roku.

uwagi& transakcje

• NHL Second All-Star Team (2014)
• został wymieniony do Colorado przez Waszyngton na wybór Colorado w 1.rundzie draftu NHL w 2012 i Boston w 2. rundzie draftu (wcześniej wykupiony, później wymieniony do Dallas – Dallas wybrał Mike ’ a Winthera) w drafcie NHL w 2012, 1 lipca 2011.
• podpisana jako wolny agent przez NY Islanders, 1 lipca 2019.