او سابقهٔ بازی در تیم ایرانجوان بوشهر و شاهین بوشهر را دارد.
او ۲۶ اردیبهشت ۱۳۹۴ برای اولین بار به تیم ملی ایران توسط کیروش دعوت شد.
طارمی در جشن برترینهای لیگ برتر چهاردهم (۹۳-۹۴) به عنوان برترین مهاجم لیگ ایران انتخاب شد.
او نخستین بازی ملی خود را در یک بازی دوستانه در برابر ازبکستان در سال ۲۰۱۵ انجام داد.
او در سومین بازی ملی خود پایش به گلزنی باز شد و در چارچوب مقدماتی جام جهانی ۲۰۱۸ دو بار برابر گوام گلزنی کرد.
مهدی طارمی در روز جمعه ۲۴ دی ۱۳۹۵با زدن گل سی و یکم خود بهترین مهاجم تاریخ لیگ برتر پرسپولیس شد.
او در دیماه ۹۶ به الغرافه قطر پیوست.
مهدی طارمی سهشنبه اول مرداد ۱۳۹۸ با امضای قراردادی دو ساله به ریوآوه پرتغال پیوست.
طارمی توانست در دومین بازی برای این تیم و در اولین حضورش به عنوان بازیکن ثابت، هتتریک کرد. او در بازی بعدی نیز توانست با درخشش خود دو پنالتی را برای ریو آوه کسب کند. او در این بازیها عنوان بهترین بازیکن زمین را به دست آورد و همچنین نمرات ۱۰ از ۱۰ و ۸٫۱ از ۱۰ را از نگاه هواسکورد گرفت.
او علاوه بر انعطاف بدنی و سرعت بالا، دارای توانایی در کسب پنالتیهای متعدد از حریف با دایو و فریب هوشمندانه داوران است که در ایران به «دایومی» معروف شد. در پرتغال نیز این توانایی او مورد توجه قرار گرفته و به «پنالتیگیر» معروف شدهاست.
در انتهای فصل نیز طارمی با به ثمر رساندن ۱۸ گل مشترکاً به همراه کارلوس وینیسیوس و پیزی به آقای گلی لیگ برتر پرتغال رسید.
در شهریور ۱۳۹۹، با قراردادی چهار ساله به تیم سرشناس پرتغال یعنی پورتو پیوسته است.
- عکس | توافق ۴ ساله و نجومی مهدی طارمی با پورتو
- گل یکمیلیون یورویی طارمی | بازگشت ارزشمند ستاره ایرانی پورتو
کارنامه حرفهای مهدی طارمی
- نام کامل: مهدی طارمی
- زادروز: ۲۷ تیر ۱۳۷۱ (۲۹ سال)
- زادگاه: بوشهر، ایران
- قد: ۱٫۸۷ متر (۶ فوت ۲ اینچ)
- پست مهاجم
اطلاعات باشگاهی
- باشگاه کنونی: پورتو
- شمارهٔ پیراهن: ۹
باشگاههای حرفهای
- ۱۳۸۹–۱۳۹۱ شاهین بوشهر ۷ (۱)
- ۱۳۹۱–۱۳۹۳ ایرانجوان بوشهر ۲۲ (۱۲)
- ۱۳۹۳–۱۳۹۷ پرسپولیس ۸۷ (۴۵)
- ۱۳۹۷–۱۳۹۸ الغرافه ۳۰ (۱۳)
- ۱۳۹۸–۱۳۹۹ ریو آوه ۳۰ (۱۸)
- ۱۳۹۹– پورتو ۵۳ (۲۷)
تیم ملی
- ۱۳۹۰–۱۳۹۱ جوانان ایران ۶ (۰)
- ۱۳۹۲ امید ایران ۱ (۰)
- ۱۳۹۴– ایران ۵۷ (۲۸)
*آخرین به روز رسانی ۲۰ بهمن ۱۴۰۰