5 Mayıs 2012 tarihinde Arrizabalaga, ilk kez as kadroya Getafe CF karşısındaki La Liga maçında alındı.[5]San Mamés Stadyumu'nda 0-0 berabere biten maçta yedek kulübesinde kaldı.[6] Ayrıca Temmuz ayındaki sezon öncesinde ve 23 Eylül'de evlerindeki Málaga CF maçında yedek kulübesinde yer aldı.[7]
Arrizabalaga, Ocak 2013'te Jon Ander Serantes'in sakatlanmasıyla rezerv takıma yükseltildi.[8] B takımıyla ilk maçına 16 Şubat 2013'te Segunda División B'de 1-0 yendikleri UD Logroñés karşısında çıktı ve maçı gol yemeden tamamlamış oldu.[9] Nisan ayında geçirdiği sakatlık nedeniyle Eylül ayında geri döndü.[10]
Arrizabalaga, geri döndükten sonra düzenli olarak B takımında forma giymeye başladı. Ancak Ocak 2014'te sağ elinin ilk eltarak kemiği kırılınca,[11] bir ay daha formadan uzak kaldı. 11 Mart'ta Getafe, sakatlanan Miguel Ángel Moyá'nın yerine Kepa'yı kiralamak istedi.[12] Ancak bir gün sonra reddedildi.[13]
20 Temmuz 2015 tarihinde Arrizabalaga, bu sefer Valladolid'e bir sezonluğuna kiralandı.[16] Takımla ilk maçına 22 Ağustos'ta 1-0 yenildikleri Córdoba CF karşısında çıktı.[17] Yalnızca üç maç kaçıran Kepa'nın takımı, ligi 16. bitirdi.[18]
Kiralıktan dönen Arrizabalaga, doğrudan as takıma alındı ve Gorka Iraizoz ile Iago Herrerín'in ardından üçüncü kaleci oldu. En üst seviyede ilk maçına 11 Eylül 2016 tarihinde deplasmanda 1-0 yendikleri RC Deportivo de La Coruña karşısında çıktı.[19]
Daha sonra düzenli olarak forma giymeye başlayan Arrizabalaga, 22 Ocak 2018 tarihinde Real Madrid ile anlaşacağı söylentileri yayılırken, Haziran ayında takımıyla olan sözleşmesini 2025'e kadar uzattı.[20]
Chelsea
8 Ağustos 2018 tarihinde Athletic Bilbao, kendi web sitesinden Arrizabalaga'nın fesih bedelinin (80 milyon avro) ödendiğini açıkladı.[21] Bu bedelle, dünyanın en pahalı kalecisi oldu. Rekoru bir ay önce 62,5 milyon avro bedelle Liverpool'a transfer olan Alisson'dan teslim aldı.[22] O günden sonra, Real Madrid'e giden Thibaut Courtois'nın yerine Chelsea ile yedi yıllık sözleşme imzaladığı açıklandı.[23] Üç gün sonra Premier League'deki ilk maçına 3-0 deplasmanda kazandıkları Huddersfield Town karşısında çıktı.[24] İlk maçıyla beraber takımın Tottenham Hotspur'a 3-1 yenildikleri karşılaşmaya kadar 12 maçlık yenilmezlik serisi süreci boyunca altı maçta gol yemedi.[25][26]
24 Ocak 2019 tarihinde EFL Cup yarı finalinin ikinci ayağında Tottenham'a karşı oynadı. Stamford Bridge'te yapılan maç, penaltılara kaldı. Arrizabalaga, Lucas Moura'nın penaltısını kurtararak takımının 4-2 penaltılarda kazanarak finale kalmasına katkıda bulundu.[27]
24 Şubat 2019 tarihinde Manchester City'ye karşı oynanan 2019 EFL Cup finalinde maç 0-0 devam ederken uzatma dakikalarının sonan yakın Maurizio Sarri, penaltı vuruşları için Arrizabalaga'yı Willy Caballero ile değiştirmek üzere çağırdı. Sarri, Arrizabalaga'nın birkaç dakika önce yaptığı bir kurtarışta yaptığı dalışla bacağına kramp girmesinden endişe duymuştu. Ancak Arrizabalaga, değişimi reddetti ve eliyle sahada kalacağını işaret etti. Penaltılar sırasında bir penaltı kurtarırken, Chelsea maçı 4-3 kaybetti.[28][29] Maçtan sonra hem Arrizabalaga hem de Sarri, durumun yanlış anlaşıldığını söyledi. Sarri, Arrizabalaga'nın devam edemeyecek kadar kramp yaşadığını düşünmüştü.[30] Daha sonra Arrizabalaga, Sarri ile buluştu. Ondan ve kulübün geri kalanından özür diledi. Davranışlarının sonucu olarak bir haftalık maaşı kesildi. Sarri, kulüp kuralları nedeniyle disiplin kararını kulübe bıraktı.[31] Arrizabalaga, Chelsea'nin bir sonraki maçı olan Tottenham'a karşı oynanan Premier Lig maçında yedeğe düşürüldü ve onun yerine Caballero oynadı.[32] 9 Mayıs 2019 tarihinde Arrizabalaga, Chelsea'nin UEFA Avrupa Ligi yarı final ikinci ayağındaki rakibi Eintracht Frankfurt'a karşı penaltı vuruşlarında iki penaltı çıkardı ve Chelsea'nin finale çıkmasına katkıda bulundu.[33]
2018-19 ve 2019-20 sezonlarında beklentilerin oldukça uzağında performans sergileyerek sık sık gole sebep olan hatalar yapan Kepa, bir süre yedeğe çekildi ve yerine 38 yaşındaki Willy Caballero oynadı. 2020-21 sezonu başında ise yerine Édouard Mendy transfer edildi ve 80 milyon avro ile dünyanın en pahalı kalecisi Kepa, ikinci kaleciliğe düştü.
Real Madrid
Arrizabalaga, 14 Ağustos 2023 tarihinde kiralık olarak Chelsea FC takımından Real Madrid'e kiralanmıştır.[34]
^Sánchez, Álvaro (5 Mayıs 2012). "Sin argumentos en la Catedral" [No arguments at the Cathedral]. Marca (İspanyolca). 18 Ağustos 2017 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 11 Aralık 2014.
^Liceras, Ángel (23 Eylül 2012). "Europa les pesa" [Europe weighs on them]. Marca (İspanyolca). Madrid. 15 Ağustos 2018 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 11 Aralık 2014.
^"Kepa cierra la portería del Pucela" [Kepa shuts down goal of Pucela] (İspanyolca). Real Valladolid. 20 Temmuz 2015. 28 Haziran 2019 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 20 Temmuz 2015.
^Laz, Alberto (23 Ağustos 2015). "Fidel resuelve en un gran partido del Córdoba" [Fidel the decider in a great Córdoba match]. Marca (İspanyolca). Madrid. 15 Ağustos 2018 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 7 Eylül 2015.
^"Kepa traerá dinero a Zorrilla" [Kepa will bring money to Zorrilla]. Diario de Valladolid (İspanyolca). 8 Ağustos 2018. 9 Ocak 2019 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 9 Ocak 2019.
^Rincón, Jaime (11 Eylül 2016). "Raúl García exhibe su pegada" [Raúl García shows his power]. Marca (İspanyolca). Madrid. 27 Mart 2019 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 18 Eylül 2016.