AmateurEdit
Prior para iniciar a sua carreira colegial, Hagelin jogou duas temporadas pela equipa de Södertälje SK no J20 SuperElit. Durante esse tempo, ele marcou 44 gols e 51 assistências, ficando em quinto lugar em pontos e gols marcados pelo Södertälje, além de quarto em gols por temporada.
Após mudar-se para a América do Norte, Hagelin jogou hóquei universitário pela Universidade de Michigan Wolverines time de hóquei no gelo da Central Collegiate Hockey Association (CCHA). Ao fazê-lo, tornou-se o primeiro jogador sueco de hóquei no gelo a jogar para a Universidade. Como júnior em 2009-10, Hagelin ajudou Michigan a ganhar o campeonato da CCHA e foi nomeado como um “Academic All-Big Ten”. Como sênior em 2010-11, Hagelin ganhou o prêmio CCHA Best Defensive Forward Award e foi nomeado para o All-CCHA First Team. Ele também ganhou o Prêmio CCHA de Melhor Avançado Defensivo e foi finalista do Prêmio de Jogador do Ano da CCHA para a temporada 2010-11, além do Inside College Hockey 2010-11 All-America Third Team e do AHCA/Old Time Hockey All-American Ice Hockey Team (segunda equipe, oeste).
Hagelin foi então selecionado na sexta rodada, 168ª no total, pelo New York Rangers no Rascunho de Inscrição 2007 da NHL. Antes de jogar no Michigan, Hagelin usou o número 26, mas quando esse número já foi levado pelo companheiro atacante Danny Fardig, Hagelin mudou para 12. Mais tarde, Hagelin escolheu usar o número 62 com o Rangers, porque tanto o 12 como o 26 já estavam tomados, então ele trocou os dígitos do seu antigo 26, usando assim o 62. Hagelin jogou no Campeonato Mundial Junior de Hóquei no Gelo de 2008 com a Suécia, ganhando prata.
ProfessionalEdit
New York RangersEdit
Depois de Michigan perder o jogo final do NCAA 2011, o Rangers assinou com o Hagelin um contrato profissional, pelo qual ele se juntou à então afiliada do Rangers na Liga Americana de Hóquei (AHL), a Connecticut Whale, para os playoffs da Calder Cup 2011. Ele então começou a temporada subsequente de 2011-12 jogando pela Whale.
Hagelin fez sua estreia na NHL contra a Washington Capitals em 25 de novembro de 2011, registrando uma assistência em um gol de Brian Boyle para seu primeiro ponto na NHL. Hagelin então marcou seu primeiro gol da sua carreira na NHL no dia seguinte contra o goleiro Sergei Bobrovsky do Philadelphia Flyers.
Depois de Adam Henrique, do New Jersey Devils, ter saído do Showcase All-Star Rookie da NHL em 2012 devido a uma lesão, Hagelin ficou com o seu lugar e foi chamado para participar do desafio de Skater mais rápido durante a Competição de Skills, vencendo a competição depois de derrotar o novato senador de Ottawa Colin Greening com o tempo final mais rápido já registrado, 13.218, mais tarde derrotado por Jonathan Drouin em 2015. No entanto, Hagelin admitiu mais tarde o companheiro de equipe do Rangers Marián Gáborík, que pode ser um patinador ainda mais rápido.
Em 15 de abril de 2012, Hagelin recebeu uma suspensão de três jogos por cotovelar o capitão Daniel Alfredsson na cabeça durante a derrota de Nova York no Jogo 2 das Quartas de Final da Conferência Leste.
Na temporada 2014-15, Hagelin igualou seu recorde de 17 gols em sua carreira e somou 35 pontos em 82 jogos para o Rangers, ganhador do Troféu Presidents. Em 24 de Abril de 2015, Hagelin marcou o golo da série – um gol decisivo no prolongamento do Jogo 5 das Quartas-de-Final da Conferência Leste de 2015 contra os Pittsburgh Penguins.
Anaheim DucksEdit
Em 27 de junho de 2015, Hagelin, previsto para se tornar um agente livre restrito em 1 de julho, foi negociado juntamente com dois rascunhos de seleção para os Anaheim Ducks em troca de Emerson Etem e uma segunda seleção no Rascunho de Inscrição da NHL 2015, que Nova York costumava escolher Ryan Gropp. Ele foi mais tarde assinado para um contrato de quatro anos com os Ducks em 14 de agosto de 2015.
Pittsburgh PenguinsEdit
Na época 2015-16, Hagelin lutou com o seu novo clube, não conseguindo reproduzir a sua presença marcadora do seu mandato com o Rangers. Com 12 pontos em 43 jogos, Hagelin foi trocado pelos Ducks pelos Pittsburgh Penguins em troca do atacante David Perron e do defensor Adam Clendening no dia 16 de janeiro de 2016. Hagelin então passou a produzir 27 pontos em 37 jogos, ajudando a provocar a virada dos Pinguins no meio da temporada com sua velocidade. Ele também foi um dos principais responsáveis pelas finais, marcando 16 pontos no caminho para um campeonato da Copa Stanley de 2016. Hagelin ganhou novamente a Copa em 2017, derrotando os Nashville Predators em seis jogos. Embora essa temporada tenha sido marcada por lesões e baixa produção de pontos, Hagelin marcou o gol final das finais, um marcador vazio no jogo 6, que selou a vitória por 2×0.
Los Angeles KingsEdit
Em 14 de novembro de 2018, os Pinguins trocaram Hagelin pelo Los Angeles Kings em troca de Tanner Pearson. O tempo de Hagelin com os Kings foi breve e prejudicado por lesões, limitando-o a apenas 22 jogos com o time.
Washington CapitalsEdit
Em 21 de fevereiro de 2019, os Reis trocaram Hagelin para as capitais de Washington em troca de um terceiro round pick no Rascunho de Entrada da NHL de 2019 e um sexto round pick condicional no Rascunho de Entrada da NHL de 2020. Os Reis também retiveram 50% do salário de Hagelin como parte do acordo.
Em 16 de junho de 2019, as Capitais reassinaram Hagelin para uma extensão de contrato de quatro anos, $11 milhões com uma média anual de $2,75 milhões.