Inicià la trajectòria com a jugador al club de la seva ciutat. La temporada 2002-03 passà a formar part del Club Joventut de Badalona, amb el qual guanyà diversos campionats en les categories infantils i juvenils i els campionats d’Espanya i de Catalunya la temporada 2003-04, de la qual resultà proclamat màxim encistellador i jugador més valuós.
Al final de la temporada 2005-06, debutà al primer equip del Club Joventut de Badalona, i el 2006-07 signà el seu primer contracte professional i participà en l’Eurolliga. La temporada següent (2007-08) guanyà la Copa del Rei i la Lliga Catalana (que també jugà la temporada següent 2008-09). La temporada 2009-10 passà al FC Barcelona, amb el qual guanyà una Lliga Catalana, una Supercopa ACB, una Copa del Rei i una Eurolliga, i la temporada següent (2010-11) la Lliga Catalana, la Supercopa ACB, la Copa del Rei i la Lliga ACB.
L’any 2009 fou escollit número 5 del Draft de l’NBA pel Minnesota Timberwolves, equip pel qual fitxà el juny del 2011, i fou inclòs en el millor equip de debutants de la temporada. La temporada 2017-18 fou traspassat als Jazz d’Utah, la temporada 2019-20 fitxà pels Phoenix Suns d’Arizona, la temporada 2020-21 retornà als Minnesota Timberwolves i el setembre del 2021 fitxà pels Cleveland Cavaliers d’Ohio, que el febrer del 2022 el traspassaren als Indiana Pacers d’Indianapolis. El juliol del mateix any retornà als Cleveland Cavaliers, però, a causa d’una lesió, no jugà de nou fins el gener del 2023. El gener del 2024 rescindí el contacte amb els Cleveland Cavaliers i anuncià la seva retirada de l’NBA.
Amb la selecció espanyola, l’any 2008 participà en els Jocs Olímpics de Pequín i aconseguí la medalla d’argent i, el 2009, la medalla d’or del Campionat d’Europa. En els Jocs Olímpics de Rio de Janeiro (2016) fou medalla de bronze. L’any 2019 es proclamà campió en el Campionat del Món disputat a la Xina i fou declarat millor jugador de la competició.
Entre els reconeixements individuals, cal esmentar el de jugador més jove de la història en debutar a la Lliga ACB, el de jugador revelació 2006-07 a la Lliga ACB i a l’Eurolliga, el de millor jugador jove europeu del 2007 i el de millor defensa de la Lliga ACB 2007-08. El 2024 fou guardonat amb la Gran Creu del mèrit esportiu.