Em 15 de agosto de 2018, o clube russo CSKA Moscow anunciou que Vlašić se juntou a eles por empréstimo para a temporada 2018-19 . Três dias depois, ele fez sua estreia na liga com uma vitória por 3-0 sobre o Arsenal Tula . Em sua estreia na Liga dos Campeões em 19 de setembro, ele marcou os dois gols pelo CSKA Moscou no empate de 2 a 2 com o Viktoria Plzeň . Em 2 de outubro, Vlašić marcou o único gol da vitória em casa por 1 a 0 sobre o campeão Real Madrid na Liga dos Campeões. Na segunda mão, a 12 de dezembro, deu a Arnór Sigurðsson uma assistência para o terceiro golo na vitória por 3-0, que é a maior derrota do Real em casa na Europa. Apesar disso, os moscovitas terminaram em último lugar em seu grupo, caindo fora do torneio. Em 28 de abril de 2019, ele foi expulso na derrota por 2-0 para Krasnodar . Vlašić terminou a temporada com oito golos e sete assistências.