AmateurEdit
Před zahájením vysokoškolské kariéry odehrál Hagelin dvě sezóny za tým Södertälje SK v soutěži J20 SuperElit. Během této doby zaznamenal 44 gólů a 51 asistencí, čímž se zařadil na páté místo v historické tabulce bodů a vstřelených gólů za Södertälje a na čtvrté místo v počtu gólů za sezónu.
Po přestěhování do Severní Ameriky hrál Hagelin vysokoškolský hokej za hokejový tým University of Michigan Wolverines z Central Collegiate Hockey Association (CCHA). Stal se tak prvním švédským hokejistou, který kdy za tuto univerzitu hrál. Jako junior v ročníku 2009/10 pomohl Hagelin Michiganu vyhrát mistrovství CCHA a byl jmenován akademickým členem All-Big Ten. Jako senior v sezóně 2010-11 získal Hagelin cenu pro nejlepšího obránce CCHA a byl jmenován do prvního týmu All-CCHA. Kromě toho se dostal do třetího týmu Inside College Hockey All-America 2010-11 a do All-American Ice Hockey Team AHCA/Old Time Hockey (druhý tým, západ).
Hagelina si poté v roce 2007 vybrali v šestém kole jako 168. hráče v pořadí New York Rangers v draftu NHL. Před působením v Michiganu nosil Hagelin číslo 26, ale když si toto číslo již vzal jeho kolega z útoku Danny Fardig, změnil Hagelin číslo na dvanáctku. Později se pak Hagelin rozhodl nosit u Rangers číslo 62, protože jak 12, tak 26 již byly obsazeny, a tak si prohodil číslice své staré 26, a nosil tedy 62. Hagelin hrál v roce 2008 na mistrovství světa juniorů v ledním hokeji se Švédskem a získal stříbro.
ProfesionálníEdit
New York RangersEdit
Po prohře Michiganu ve finále NCAA v roce 2011, Rangers podepsali s Hagelinem profesionální smlouvu, na základě které se připojil k tehdejší pobočce Rangers v American Hockey League (AHL), týmu Connecticut Whale, pro play-off Calder Cupu 2011. Následující sezónu 2011/12 pak začal hrát za Whale.
Hagelin debutoval v NHL 25. listopadu 2011 proti Washingtonu Capitals a připsal si asistenci u gólu Briana Boylea, což byl jeho první bod v NHL. Následující den pak Hagelin vstřelil svůj první gól v NHL v kariéře proti brankáři Sergeji Bobrovskému z Philadelphie Flyers.
Poté, co se Adam Henrique z New Jersey Devils v roce 2012 kvůli zranění odhlásil z All-Star NHL Rookie Showcase, Hagelin zaujal jeho místo a byl určen k účasti v soutěži o nejrychlejšího bruslaře během Skills Competition, kterou nakonec vyhrál poté, co porazil nováčka Ottawy Senators Colina Greeninga s nejrychlejším zaznamenaným časem finálového kola 13,218, který později v roce 2015 překonal Jonathan Drouin. Nicméně Hagelin později připustil, že spoluhráč z Rangers Marián Gáborík je možná ještě rychlejší bruslař.
15. dubna 2012 dostal Hagelin třízápasový distanc za úder loktem do hlavy kapitána Ottawy Senators Daniela Alfredssona při prohře New Yorku ve druhém utkání čtvrtfinále Východní konference.
V sezóně 2014-15 Hagelin vyrovnal své kariérní maximum (17 gólů) a v 82 zápasech za Rangers, kteří získali Presidents‘ Trophy, přidal 35 bodů. Dne 24. dubna 2015 vstřelil Hagelin rozhodující gól série v prodloužení pátého zápasu čtvrtfinále Východní konference 2015 proti Pittsburghu Penguins.
Anaheim DucksEdit
Dne 27. června 2015 byl Hagelin, který se měl 1. července stát omezeným volným hráčem, vyměněn spolu se dvěma draftovými volbami do Anaheimu Ducks výměnou za Emersona Etema a výběr ve druhém kole draftu 2015, který New York využil k výběru Ryana Groppa. S Ducks pak 14. srpna 2015 podepsal čtyřletou smlouvu.
Pittsburgh PenguinsEdit
V sezóně 2015-16 se Hagelin ve svém novém klubu trápil a nepodařilo se mu zopakovat jeho bodový projev z působení v Rangers. S 12 body ve 43 zápasech byl Hagelin 16. ledna 2016 vyměněn Kačery do Pittsburghu Penguins výměnou za útočníka Davida Perrona a obránce Adama Clendeninga. Hagelin pak v 37 zápasech vyprodukoval 27 bodů a svou rychlostí pomohl Tučňákům nastartovat obrat v polovině sezóny. Klíčovou roli sehrál také v play-off, kde zaznamenal 16 bodů na cestě za ziskem Stanley Cupu v roce 2016. V roce 2017 Hagelin opět získal pohár, když v šesti zápasech porazil tým Nashville Predators. Ačkoli byla tato sezóna poznamenána zraněními a nízkou bodovou produkcí, Hagelin vstřelil poslední gól play-off, a to do prázdné branky v šestém utkání, kterým zpečetil vítězství 2:0.
Los Angeles KingsEdit
Dne 14. listopadu 2018 vyměnili Tučňáci Hagelina do Los Angeles Kings výměnou za Tannera Pearsona. Hagelinovo působení u Kings bylo krátké a poznamenané zraněním, které ho omezilo na pouhých 22 zápasů v týmu.
Washington CapitalsEdit
Dne 21. února 2019 vyměnili Kings Hagelina do Washingtonu Capitals výměnou za volbu ve třetím kole draftu 2019 a podmíněnou volbu v šestém kole draftu 2020. Kings si v rámci dohody ponechali také 50 % Hagelinova platu.
16. června 2019 Capitals znovu podepsali s Hagelinem čtyřleté prodloužení smlouvy na 11 milionů dolarů s průměrným ročním příjmem 2,75 milionu dolarů.