Lindholm valdes av Carolina Hurricanes i den första rundan, som första svensk och femte spelare totalt, i NHL Entry Draft 2013. 15 juli 2013 skrev han på ett treårigt entry-level–kontrakt med Hurricanes och inledde sin säsong i NHL, om än med begränsad speltid. Med sin blick för spelet fick han i huvudsak förtroende i power play. I femte matchen, den 10 oktober 2013, kom också det första målet. Med sina 18 år och 312 dagar blev Lindholm den yngste svenske målskytten i NHL-historien.