अश्विन ने 5 जून 2010 को श्रीलंका के खिलाफ वन-डे क्रिकेट में डेब्यू किया था, जबकि 6 नवंबर 2011 को विंडीज के खिलाफ टेस्ट डेब्यू किया। अश्विन 2011 विश्व कप विजेता भारतीय स्क्वॉड में शामिल रहे। अश्विन को 2014 में अर्जुन अवॉर्ड दिया गया। 2012-13 में उन्हें बीसीसीआई ने साल के सर्वश्रेष्ठ क्रिकेटर के खिताब से भी नवाजा।
अश्विन ने अब तक कुल 62 टेस्ट खेले हैं, जिसमे उन्होंने 327 विकेट झटके हैं। अश्विन ने पिछले साल नवंबर में टेस्ट क्रिकेट में सबसे तेज 300 विकेट लेने का विश्व रिकॉर्ड अपने नाम किया है। उन्होंने ऑस्ट्रेलियाई दिग्गज डेनिस लिली को पछाड़ा है।
वहीं वन-डे में भी उनका प्रदर्शन शानदार रहा है, 111 वनडे मैचों में उन्होंने 150 विकेट लिए हैं। अश्विन 529 अंतरराष्ट्रीय विकेट ले चुके हैं, जिसमें 327 टेस्ट, 150 वन-डे और 52 टी-20 अंतरराष्ट्रीय विकेट शामिल हैं।