* Antal matcher och mål i proffsklubbar räknas endast för de inhemska ligorna och är korrekt per den 28 februari 2017. ** Antal landskamper och mål är korrekta per den 28 februari 2017.
Vargas föddes den 5 oktober 1983 i distriktet Magdalena del Mar i Limaprovinsen i Peru. Han växte upp hos sin farmor och började som tolvåring spela fotboll för Universitario de Deportes.[1] Efter att ett flertal spelare i A-lagstruppen inlett en strejk av ekonomiska och fotbollsmässiga själ fick Vargas debutera i A-laget den 24 november 2002.[1] Vargas gjorde mål i sin debutmatch. År 2003 fick Vargas mycket speltid av den nya tränaren Ricardo Ortiz och deltog bland annat i Copa Libertadores.
Efter 69 matcher och 8 mål för Universitario värvades Vargas 2005 av det argentinska laget Colón de Santa Fe. Det blev dock bara två säsonger i den argentinska klubben innan Vargas flyttade till Europa.
I augusti 2006 skrev Vargas på ett fyraårskontrakt med den italienska klubben Catania som betalade 3,35 miljoner euro för honom.[1] Han debuterade i Serie A den 1 oktober samma år i en match mot Fiorentina. Första målet för Catania kom ett drygt år senare, den 31 oktober 2007, i en match mot AC Siena. Under två säsonger med Catania spelade Vargas 69 ligamatcher och gjorde 5 mål.
I juli 2008 värvades Vargas av Fiorentina för 12 miljoner euro.
År 2003 deltog Vargas i det peruanska U20-landslaget i Sydamerikanska mästerskapen för U20-landslag.[1] Han debuterade i A-landslaget den 13 oktober 2004 i en match mot Paraguay.