Відаль народився в Сан-Хоакін — робітничій комуні в столиці Чилі Сантьяго. Грав у футбольних школах клубів «Депортес Меліпілья», пізніше опинився в системі чилійського гранда «Коло-Коло».
У 2006 році дебютував у професійному футболі, зігравши в матчі «Коло-Коло» та «Універсидад де Чилі» (2-1). Відаль за 10 хвилин до кінця матчу замінив Гонсало Ф'єрро. У своєму першому сезоні Артуро відразу став чемпіоном Чилі. Наступний чемпіонат знову виявився переможним для «Коло-Коло», а роль Відаля в клубі зросла. Молодий футболіст зіграв в 30 матчах. Проявив себе чилієць і на більш високому рівні, забивши 3 м'ячі у розіграші Південноамериканського кубка 2006 року. Тоді ж на гравця звернули увагу скаути європейських клубів.
Сезон Апертури 2007 року став останнім для Відаля в складі «Коло-Коло», оскільки гравець підписав контракт з німецьким клубом «Баєр 04». Спортивний директор «аспіринової» Руді Феллер особисто літав у Чилі для підписання гравця. Повна сума операції склала 11 млн доларів, німці виплатили 70% його контракту за 7,7 млн одинадцятимільйонна угода стала найбільшою в історії «Коло-Коло», випередивши попереднього рекордсмена — трансфер Матіаса Фернадеса у «Вільярреал» (9 млн. $).
19 серпня 2007 Відаль дебютував у новому клубі в матчі з «Гамбургом», який завершився для «Баєра» поразкою. У половині ігор сезону чилієць виходив в основі, а для того, щоб відкрити рахунок своїм голам йому знадобилося 3 матчі. Чилієць зайняв в команді достатньо міцне положення, провівши в двох наступних сезонах 29 і 31 матч відповідно.
22 липня2011 став гравцем туринського «Ювентуса». З гравцем був укладений п'ятирічний контракт. Сума трансферу склала 10,5 мільйонів євро. Відаль за два роки перебування в «Юве» завоював два титули чемпіона Італії, відразу ставши одним з ключових футболістів команди. На рахунку гравця 10 голів і 8 передач у розіграші Серії А 2012-13, що є найкращим показником в команді в обох категоріях.
28 липня 2015 офіційно став гравцем мюнхенської «Баварії». Контракт був розрахований на 4 роки, сума трансферу склала 37 мільйонів євро. У команді Артуро отримав 23-й номер. Провів у лавах баварців три сезони, протягом яких вони незмінно ставали чемпіоном Німеччини.
У серпні 2018 року приєднався до лав «Барселони». Офіційно трансферна сума не оголошувалася, однак оцінювалася у 18-19 мільйонів євро. Згодом трансфера вартість досвідченого чилійця продовжила стрімко знижуватися, і після двох сезонів у каталонському клубі Відаль повернувся до Італії, де його новим клубом став «Інтернаціонале», який підписав гравця на правах вільного агента.
Відіграв у Мілані два сезони, взявши участь у 51 грі Серії A.
14 липня 2022 року уклав контракт з бразильським «Фламенго».
Виступи за збірні
У 2007 році в складі молодіжної збірної Чилі Відаль виступав на чемпіонаті Південної Америки і з 6-ма голами став там 2-м в списку бомбардирів. У тому ж році Артуро грав і на молодіжному чемпіонаті світу, де чилійці зайняли третє місце.
Був основним гравцем чилійців на переможних для них Кубках Америки 2015 і 2016 років, на яких відзначався відповідно трьома і двома забитими голами.
Після непопадання збірної Чилі на ЧС-2018, чимало критики обрушилось на Артуро Відаля. Зокрема, колишній тренер чилійців Хорхе Сампаолі заявив, що у 2015 році Відаль разом з іншими гравцями збірної розпивав віскі у на борту літаку. Також наречена воротаря збірної Чилі Клаудіо Браво зізналася, що більшість гравців національної команди на чолі з Відалем напились перед відповідальним матчем проти збірної Бразилії.
11 жовтня 2017 року Відаль заявив, що завершив свої виступи за збірну Чилі. Однак через день гравець змінив своє рішення. В соціальні мережі "Інстаграм" він опублікував наступний запис: «Чилі — це збірна воїнів, яких я не зраджу. Нам вдалося здійснити нашу мрію, але всі команди помиляються. Побачимося в наступній битві».
Навесні 2018 року провів свою соту гру за національну команду, а наступного року став учасником свого третього Кубка Америки, на якому збірна Чилі посіла четверте місце.
У листопаді 2011 року батько футболіста, Ерасмо Сегундо Відаль, і його рідна тітка, Сусана Відаль Наварро, були затримані поліцією за зберігання наркотиків.