Tira i primi calci nella squadra del suo quartiere, il Rodelindo Román, e a dodici anni entra nel settore giovanile del Colo-Colo, dove nel 2006 - a soli 19 anni - esordisce in prima squadra, lanciato in campo dal tecnico Claudio Borghi negli ultimi minuti della finale dell'Apertura 2006 contro l'Universidad de Chile. Quella partita consegna a Vidal il primo titolo della sua carriera: si ripeterà, sempre con la maglia bianconera, nel Clausura 2006 e nell'Apertura 2007, ritagliandosi un sempre maggiore spazio, fino a diventare uno dei punti fermi della formazione.

Proprio nell'estate 2007 approda in Europa, nel Bayer Leverkusen, che lo acquista per 11 milioni di dollari, cifra record per il campionato cileno. In Bundesliga gioca quattro stagioni, tutte con la maglia delle "Aspirine”: si sposta della difesa al centrocampo, incominciando così a segnare con regolarità: nell'ultimo anno, 2006/07, realizza ben 10 gol in campionato, attirando le attenzioni di tanti top club europei. Per 11 milioni arriva alla Juventus, con cui vince tre Scudetti e due Supercoppe Italiane, segnando tantissimi gol e diventando uno dei centrocampisti più ambiti.

Capitolo nazionale: già punto della rappresentativa Under-20 con la quale raggiunge uno storico terzo posto Mondiale 2007, Vidal esordisce con la selezione maggiore il 7 febbraio 2007 nell'amichevole vinta 1-0 col Venezuela. Con la Roja va al Mondiale in Sudafrica nel 2010, dove esce agli ottavi sconfitto dal Brasile. Partecipa infine nel 2011 alla Copa America in Argentina, collezionando tre presenze e un gol contro il Messico nella gara d'esordio.

"Arturo Vidal si è presentato in ritiro con 45 minuti di ritardo e in condizioni non adeguate, per questo non prenderà parte alla partita". Così Claudio Borghi, tecnico della nazionale cilena del 2011 ed ex allenatore di Vidal ai tempi del Colo-Colo, motivò l'esclusione del centrocampista dalla gara con l'Uruguay dell'11 novembre 2007, valida per le qualificazioni ai Mondiali 2014. Lo juventino, insieme ad altri 4 compagni, passò la vigilia del match al battesimo della figlia di Jorge Valdivia e tornò in albergo con clamoroso ritardo: la Federazione lo sospese per 10 partite (poi ridotte a 5), rivelando "segni evidenti di consumo di alcol".