Варламов оформил шат-аут и стал первым голкипером команды, которому удалось дважды на сезон сыграть на ноль в этом противостоянии. В текущем сезоне вратарь сыграл в восьми матчах, в пяти из которых команде удалось добиться победы.

Во время локаута в НХЛ в сезоне 2012/2013 выступал за ярославский «Локомотив». По словам Варламова, с детства был фанатом Патрика Руа, который с 2013 по 2016 годы являлся главным тренером «Колорадо».

В сезоне 2013/14 был номинирован на «Везина Трофи» и набрал 90 очков в голосовании, но стал вторым, уступив Туукке Раску, набравшему 108 очков. Также вошёл во 2 символическую сборную сезона.

1 июля 2019 года Варламов, в качестве неограниченно свободного агента, подписал четырёхлетний контракт с «Нью-Йорк Айлендерс» на общую сумму 20 млн долларов.