Verdasco begann im Alter von vier Jahren mit dem Tennisspielen. Mit seinem Vater José, der zusammen mit der Mutter Olga in Madrid ein Restaurant betreibt, spielte er auf den hauseigenen Hartplätzen. Mit acht Jahren stand ihm zum Trainieren bereits ein Vollzeitcoach zur Verfügung. Mit 15 Jahren erspielte er sich seinen ersten ATP-Weltranglistenpunkt und mit 17 wurde er Profi.

Verdasco erreichte 2004 sein erstes ATP-Finale in Acapulco, in dem er seinem Landsmann Carlos Moyá mit 3:6, 0:6 unterlag. Noch im selben Jahr gewann er seinen ersten Doppeltitel auf der Tour. Mit Feliciano López besiegte er im Endspiel von Stockholm die Australier Wayne Arthurs und Paul Hanley mit 6:4, 6:4. Im Oktober 2004 folgte auch der erste Einzeltitel, als er das Finale der Valencia Open gegen seinen Landsmann Albert Montañés mit 7:6, 6:3 gewann.

2005 stand Verdasco bei den Generali Open in seinem dritten ATP-Finale, in dem er gegen Gastón Gaudio mit 6:2, 2:6, 4:6, 4:6 den Kürzeren zog. 2006 kam er in Wimbledon ins Achtelfinale, das er gegen Radek Štěpánek in fünf Sätzen verlor. Bei den French Open 2007 unterlag er Novak Đoković ebenfalls im Achtelfinale. 2008 gewann er bei den Croatia Open seinen zweiten ATP-Titel; er setzte sich im Endspiel gegen Igor Andrejew mit 3:6, 6:4 und 7:6 durch.

Bei seinem ersten ATP-Turnier im Jahr 2009 in Brisbane erreichte Verdasco erneut das Finale, scheiterte allerdings mit 6:3, 3:6, 4:6 erneut an Štěpánek. Im Halbfinale der Australian Open kam es 2009 zum Aufeinandertreffen mit Rafael Nadal. Die Begegnung, die Nadal nach einem Doppelfehler von Verdasco mit 7:6, 4:6, 6:7, 7:6, 4:6 gewann, war mit 5:14 Stunden die zweitlängste in der Turniergeschichte. Zugleich war die Halbfinalteilnahme für Verdasco sein bestes Abschneiden bei einem Grand-Slam-Turnier. Damit rückte er mit Platz 9 erstmals in die Top Ten der Weltrangliste vor. Bei den US Open erreichte er das Viertelfinale, in dem er dem Weltranglistenvierten Novak Đoković in vier Sätzen unterlag.

Bei den Australian Open unterlag Verdasco im Achtelfinale in einem langen Fünfsatzmatch Nikolai Dawydenko. Bei seinem nächsten Turnier in San José sicherte er sich seinen vierten Einzeltitel, indem er den topgesetzten Andy Roddick im Endspiel mit 3:6, 6:4 und 6:4 besiegte. Auch die europäische Sandplatzsaison begann positiv für ihn, als er in Monte Carlo erstmals das Finale eines Masters-Turniers erreichte, in dem ihm von Titelverteidiger Nadal beim 6:0 und 6:1 allerdings deutlich die Grenzen aufgezeigt wurden. Beim nächsten Turnier in Barcelona gewann Verdasco seinen zweiten Saisontitel, als er Robin Söderling im Finale mit 6:3, 4:6 und 6:3 besiegte.

Im Jahr 2011 stand Verdasco im Einzel in insgesamt drei 250er-Finals, konnte aber keines davon gewinnen und blieb somit erstmals seit 2007 ohne Titel. In den Folgejahren entwickelte er sich im Einzel zu einem soliden Spieler auf der ATP-Tour, der immer noch Erfolge hatte, jedoch nicht mehr in der Häufigkeit wie in seinen beiden erfolgreichsten Saisons 2009 und 2010. Er gewann 2014 sowie 2016 noch zwei ATP-250er-Turniere und stand über die Jahre hinweg im Finale weiterer zwei 250er- sowie von drei 500er-Turnieren. Nachdem er an den Viertelfinaleinzug beim Madrid Masters 2012 einige Jahre nicht mehr anknüpfen konnte, gelang ihm das gleiche Ergebnis nochmals 2017 in Paris sowie 2019 in Rom. Neben einigen Achtelfinals bei Grand-Slam-Turnieren kam er 2013 in Wimbledon noch einmal ins Viertelfinale. Nach zwei gewonnenen Sätzen zu Beginn unterlag er dort noch in fünf Sätzen dem späteren Turniersieger Andy Murray.

Mit seinem Partner David Marrero konnte Verdasco ab 2012 hingegen einige große Erfolge im Doppel feiern. Zwischen Februar und Juli 2012 gewannen sie gemeinsam zwei 250er- und zwei 500er-Turniere und standen im gleichen Jahr im Finale eines weiteren 500er-Turniers. Noch erfolgreicher verlief das Jahr 2013, in dem die beiden Spanier das Viertelfinale bei den Australian Open und den French Open erreichten. Außerdem standen sie im Finale des Masters von Shanghai und im Halbfinale der Masters von Monte-Carlo sowie Madrid und konnten das 250er-Turnier von St. Petersburg gewinnen. Durch diese guten Ergebnisse waren sie als Sechstplatzierte für die ATP World Tour Finals in London qualifiziert, die sie im Finale gegen die top-platzierten Brüder Bob und Mike Bryan gewinnen konnten. Auch im Jahr 2014 konnten die beiden Spanier bei den US Open das Viertelfinale eines Grand-Slam-Turniers erreichen und standen erneut im Halbfinale des Masters von Madrid. Seinen größten Erfolg im Doppel auf Grand-Slam-Ebene hatte Verdasco hingegen mit einem anderen Partner: 2017 erreichte er mit Nenad Zimonjić bei den French Open das Halbfinale. Mit seinem langjährigen Partner Marrero gewann Verdasco danach sein bisher letztes Turnier, als sie im Februar 2018 als Lucky Loser das 500er-Turnier von Rio de Janeiro für sich entschieden. Mit Philipp Kohlschreiber erreichte Verdasco 2018 in Cincinnati nochmals das Halbfinale eines Masters.