La Real Sociedad ha informado, en un comunicado, de la próxima marcha de Illarramendi, el actual capitán del equipo, un jugador que ingresó en el club donostiarra con 11 años procedente del Mutriku, el club de su localidad natal.
Debutó en junio de 2010 en el primer equipo de la mano de Martin Lasarte, al final de la última temporada de la Real en Segunda División. Fue pieza clave de la Real Sociedad que alcanzó la Liga de Campeones con Philippe Montanier en la temporada 2012-2013, lo que, sumado a su brillante actuación en el Europeo sub-21, llevo al Real Madrid a ficharlo por más de 30 millones de euros.
En el Real Madrid no logró asentarse como titular pero tuvo una importante participación, con 88 partidos jugados, y sumó a su palmarés la Liga de Campeones, el Mundial de Clubes, la Supercopa de Europa y la Copa del Rey de 2014.
En 2015 volvió a la Real Sociedad, donde comenzó siendo una pieza clave en el centro del campo hasta que, a partir de 2019 sufrió un calvario de lesiones, que, unidas a la eclosión de Martín Zubimendi como medio centro indiscutible del equipo, le relegaron a un papel secundario. Aún y todo, fue el capitán de la Real que levantó la Copa del Rey de 2020 tras ganar una final que no pudo disputar al lesionarse en la víspera.