A mindkét szélen bevethető védő a Lokomotiva Zagreb, a Dinamo Zagreb, a Genoa, a Sassuolo, az Atlético Madrid, az Inter és az Olympiakosz mezét is viselte pályafutása során, ám ősszel a görög csapat szerződést bontott vele.
A horvát futballista 52 alkalommal szerepelt a válogatottban, a 2018-as világbajnokságon tagja volt a döntőig menetelő együttesnek. A vb után azonban rendre sérüléssel bajlódott, emiatt csak elvétve szerepelt a válogatottban, majd 2022-ben le is mondta a szereplést.
Šime Vrsaljko retires from professional football. Croatian fullback is 31 — and he has decided to leave football with immediate effect. 🔴🇭🇷 #Croatia pic.twitter.com/HNfpiJC6JN
— Fabrizio Romano (@FabrizioRomano) March 22, 2023
Klubszinten az Atlético Madriddal érte el a legnagyobb sikerét, tagja volt a 2018-ban Európa-ligát nyerő csapatnak. Ezen kívül a madridiakkal spanyol bajnokságot nyert, a Dinamo Zagrebbel pedig négy elsőséget gyűjtött be.