selectate de Washington Capitals în prima rundă (Numărul 23) a proiectului NHL 2006, Varlamov a sosit în America de Nord pentru sezonul 2008-09 după patru sezoane în Rusia.

Un apel de patru ori la capitalele din Liga Americană de hochei în acel sezon, Varlamov avea 20 de ani și 230 de zile când a salvat 31 din 32 de lovituri pentru a câștiga debutul său în NHL împotriva Montreal Canadiens pe decembrie. 13, 2008. Acest lucru l-a făcut cel mai tânăr portar născut în Rusia care a jucat în NHL.

debutant în 2009-10, Varlamov a condus Washingtonul în goluri-față de medie (2.55) și shutouts (două), a fost al doilea în jocuri (26) și câștigă (15) și a terminat pe locul trei printre portarii NHL debutanți (minim 26 de jocuri) în GAA și economisiți procent (.909). În 2010-11, a terminat la egalitate pe locul patru în NHL în GAA (2.23) și a avut un .924 salvați procentajul, doborând recordul capitalelor lui Olie Kolzig .920 stabilit în 1997-98. Dar nu a început un joc în playoff-urile Cupei Stanley 2011, iar la 1 iulie a acelui an Washington l-a schimbat la Colorado Avalanche.Varlamov a condus avalanșa în victorii în următoarele două sezoane. În 2013-14 a beneficiat de angajarea lui Patrick Roy, fost portar NHL, ca antrenor al Colorado și instalarea lui Francois Allaire ca antrenor de portari. Varlamov a terminat pe locul doi la votarea Trofeului Vezina și pe locul patru la votarea Trofeului Hart după ce a condus NHL cu 41 de victorii.

el a semnat un contract de cinci ani cu Avalanche pe Jan. 30, 2014.Varlamov a fost limitat la 24 de jocuri în sezonul 2016-17 din cauza unei leziuni la șold. El a mers 24-16-6 cu un .Procentul de salvare 920 în 2017-18 a fost rănit din nou și nu a jucat în postseason. El a împărțit sarcinile de portar cu Phillipp Grubauer în 2018-19 și a mers 20-19-9 cu un 2.87 GAA și .909 salvați procent în 49 jocuri.

insularii au semnat Varlamov la un contract pe patru ani 1 iulie 2019. El a fost 19-14-6 cu un 2.62 GAA și un .914 salvați procentul în 45 de jocuri când sezonul 2019-20 a fost întrerupt pe 12 martie din cauza preocupărilor legate de coronavirus.pe scena internațională, Varlamov a reprezentat Rusia la Campionatul Mondial de juniori IIHF în 2006 și 2007.

note & tranzacții

• NHL a doua echipă All-Star (2014)
• tranzacționate în Colorado de Washington pentru alegerea rundei 1 din Colorado (Filip Forsberg) în proiectul NHL 2012 și alegerea rundei 2 din Boston (achiziționată anterior, tranzacționată ulterior la Dallas – Dallas selectat Mike Winther) în proiectul NHL 2012, 1 iulie 2011.
• semnat ca agent liber de Yaroslavl (KHL), 27 septembrie 2012.
• semnat ca agent liber de către insularii din NY, 1 iulie 2019.