W styczniu 2010 podpisał kontrakt z Universidad de Chile, które zapłaciło za niego 750 tysięcy dolarów. W grudniu 2011 został wybrany najlepszym piłkarzem roku w Chile.
Pod koniec 2011 SSC Napoli kupiło go za 18 milionów dolarów[1]. 9 stycznia 2012 podpisał kontrakt. 20 września tego samego roku zadebiutował w barwach Napoli i trafił hat-tricka.
17 stycznia 2013 Grêmio wypożyczyło Vargasa na 12 miesięcy, płacąc Napoli 2,1 miliona dolarów. 23 stycznia 2014 ponownie został wypożyczony, tym razem do Valencii. Latem 2014 wypożyczono go do Queens Park Rangers.