'ya transferinde bazı büyük Türk firmaların etkisi olduğunu ve Turan'ın İngiltere'de oynamak istemesine rağmen ticari çıkarlar sebebiyle Barcelona'ya transfer olduğunu iddia etti. Barcelona, Turan'ın 7 numaralı formayı giyeceğini resmî internet sitesinden yayınladığı bir video aracılığıyla duyurdu.

Turan, 12 Ağustos 2015 tarihinde Barcelona'nın Sevilla'yı 5-4 yenerek müzesine götürdüğü Süper Kupa maçında transfer yasağı nedeniyle kadroda yer alamadı. Barcelona kulübü, 2015'in Eylül ayında Rafinha'nın sakatlanması nedeniyle Turan'ı La Liga ve Copa del Rey maçlarında oynatmak için FIFA'ya bir başvuru yaptı. Ancak FIFA bu başvuruyu reddetti. Turan, Barcelona'nın 20 Aralık 2015'te River Plate takımını 3-0 yenerek müzesine götürdüğü FIFA Kulüpler Dünya Kupası'nda da Barcelona'nın transfer cezası nedeniyle forma giyemedi.

Turan, 6 Ocak 2016 tarihinde Espanyol ile oynanan Copa del Rey mücadelesiyle birlikte Barcelona forması ile ilk maçına çıktı. Barcelona'nın aldığı transfer yasağı sebebiyle bu maça kadar forma giyemeyen Turan, bu karşılaşma ile birlikte 8 ay aradan sonra İspanya'da bir resmî maçta forma giymiş oldu. Turan 67. dakikada yerini Ivan Rakitić'e bırakırken, Barcelona mücadeleyi 4-1 kazandı. Turan, Barcelona formasıyla La Liga'da ilk maçına, 9 Ocak 2016 tarihinde Granada karşılaşmasıyla çıktı. Maça ilk on birde başlayan Turan 72 dakika süre aldı. Barcelona karşılaşmayı 4-0 galip tamamlarken, Turan maçtaki ilk golde Messi'ye asisti yapan isim oldu. Turan, 13 Ocak 2016 tarihinde Espanyol ile oynanan Copa del Rey karşılaşmasında Barcelona formasıyla ilk kez 90 dakika sahada kaldı. Barcelona maçı 2-0 kazanarak çeyrek finale yükseldi. Barcelona'nın 17 Ocak 2016 tarihinde La Liga'da Athletic Bilbao'yu 6-0 yendiği karşılaşmanın 46. dakikasında Lionel Messi'nin yerine oyuna dahil olan Turan, Luis Suárez'in attığı 5. golde asisti yapan isim oldu. Böylece La Liga'da Barcelona formasıyla oynadığı ilk iki karşılaşmada da asist yapma başarısı gösterdi. Turan, Barcelona'da oynadığı ilk dört resmî maçta dört farklı mevkide görev aldı. Turan, 3 Şubat 2016 tarihinde Barcelona'nın Valencia'yı 7-0 yendiği Copa del Rey karşılaşmasında, Suarez'in attığı 7. golün asistini yaptı. Turan, Barcelona'nın deplasmanda Rayo Vallecano'yu 5-1 mağlup ettiği La Liga karşılaşmasının 86. dakikasında, Barcelona forması altındaki ilk golüne imza attı. Karşılaşmada skoru belirleyen bu gol ayrıca Barcelona formasıyla La Liga'da attığı ilk gol oldu. Yine bu golle birlikte 2015-16 sezonunda ilk kez resmî bir mücadele de gol atmış oldu. Turan, 12 Mart 2016 tarihinde Barcelona'nın Getafe'yi 6-0 mağlup ettiği La Liga mücadelesinde röveşata vuruşuyla maçın skorunu belirleyen golü kaydetti. Attığı bu gol Barcelona forması altındaki ikinci golü oldu. 16 Mart 2016 tarihinde Barcelona'nın Arsenal takımını 3-1 mağlup ettiği Şampiyonlar Ligi karşılaşmasında, 77. dakikada takım arkadaşı Rakitić'in yerine oyuna giren Turan, bu sezonki ilk Avrupa maçına çıktı. Ayrıca Turan, bu maçla birlikte ilk kez Barcelona formasıyla Şampiyonlar Ligi'nde forma giydi. Turan, 2 Nisan 2016 tarihinde Barcelona ile Real Madrid arasında oynanan karşılaşmanın 74. dakikasında Ivan Rakitić'in yerine oyuna dahil oldu ve böylece kariyerinde ilk kez El Clásico'da forma giydi. Turan İspanyol basını tarafından yılın en kötü 11 listesinde gösterildi.

Turan, 2015-16 sezonunda Barcelona'nın cezası sebebiyle Ocak ayına kadar forma giyemedi. Bu tarihten itibaren Barcelona formasıyla La Liga'da 9 tanesi ilk on bir olmak üzere toplam 18 maçta forma giydi ve toplam 823 dakika sahada kaldı. Bu maçlarda 2 gol atıp 3 asist yaparken 5 defa da sarı kart gördü. Copa del Rey'de ise 4 maçta forma giyen Turan 1 asistlik performans gösterdi ve toplam 314 dakika sahada kaldı. Barcelona La Liga ve Copa del Rey organizasyonlarında şampiyonluğa ulaştı. Turan Şampiyonlar Ligi'nde ise 3 maçta forma giydi ve toplam 49 dakika süre aldı.

2015-16 sezonun bitmesiyle birlikte Turan hakkında medyada çeşitli transfer söylentileri çıkmaya başladı. Medyada yer alan haberlerin birçoğu Turan'ın Arsenal'e transfer olacağı yönündeydi. Ancak bu iddiaların aksine Barcelona Genel Sekreteri Robert Fernandez, Arda'yı satmayı hiç düşünmediklerini ve takımda kalacağını açıkladı. Barcelona, 30 Temmuz 2016 tarihinde İrlanda'nın başkenti Dublin'nde Celtic ile özel turnuva kapsamında karşılaştı. Turan, Barcelona'nın 3-1 galip tamamladığı mücadelenin 11. dakikasında takımını 1-0 öne geçiren golü atarken, Barcelona'nın 2016-17 sezonundaki ilk golünü de atmış oldu. 10 Ağustos 2016 tarihinde Joan Gamper Kupası'nda Barcelona'nın Sampdoria'yı 3-2 mağlup edip kupayı kazandığı karşılaşmada 90 dakika forma giydi.
Turan, sezonun ilk resmî maçına, 14 Ağustos 2016 tarihinde Sevilla ile oynanan Supercopa de España maçıyla çıktı. Barcelona'nın 2-0 kazandığı karşılaşmada takım arkadaşı Luis Suárez'in attığı golün asistini yaptı. 18 Ağustos 2016 tarihinde oynanan rövanş mücadelesinde ise Barcelona Sevilla'yı 3-0 yenerek kupayı müzesine götürdü. Turan bu karşılaşmada iki gol kaydetti. Böylece Barcelona formasıyla ilk kez bir resmî karşılaşmada birden fazla gol atma başarısına ulaştı. Barcelona, 20 Ağustos 2016 tarihinde 2016-17 sezonunun ilk lig maçında Real Betis'i 6-2 mağlup etti. Turan karşılaşmanın ilk golüne imza atarak, 2016-17 sezonunda Barcelona'nın La Liga'daki ilk golünü atan isim oldu.

Turan, 6 Aralık 2016 tarihinde Şampiyonlar Ligi C Grubu'nda Borussia Mönchengladbach ile oynanan ve 4-0 Barcelona'nın galibiyetiyle sonuçlanan karşılaşmada 3 gol atıp bir asist yaptı. Bu karşılaşmada gösterdiği performans ile UEFA tarafından Şampiyonlar Ligi'nde haftanın en iyi oyuncusu seçildi ve haftanın on birinde kendisine yer buldu. Turan bu maçta yaptığı hat-trick ile Tuncay Şanlı ve Burak Yılmaz'ın ardından Şampiyonlar Ligi'nde bu başarıya ulaşan üçüncü Türk futbolcu oldu. Bu turnuvada kendisi adına ilk kez hat-trick yaptı. Barcelona'da ise Messi (7), Neymar (1), Eto'o (1), Ronaldinho (1) ve Rivaldo'nun ardından Şampiyonlar Ligi'nde hat-trick yapan altıncı futbolcu oldu. Ayrıca Turan, ülkesi dışındaki bir takımla hat-trick yapan ilk Türk futbolcu oldu. Turan 22 Aralık 2016 tarihinde Hércules ile oynanan Copa del Rey karşılaşmasında attığı 3 golle hat-trick yaptı. Turan, Barcelona'nın 7-0 kazandığı mücadelede bir golün asistini yaparken, takımı adına birde penaltı kazandırdı. Barcelona ise turnuvada son 16 turuna yükseldi. Turan, 2016-17 sezonunda kariyeri boyunca bir sezonda en çok gol attığı sezonu (2008-09'da Galatasaray'da 46 maçta ve 2009-10'da 44 maçta 11 gol) yakalarken, maç başına gol ortalamasına vurulduğunda (% 55) kariyerindeki en başarılı dönemine ulaştı.

Turan, 14 Ocak 2017 tarihinde Barcelona'nın ligde Las Palmas'ı 5-0 mağlup ettiği karşılaşmada takımının dördüncü golünü kaydetti. Böylece kariyeri boyunca resmî karşılaşmalarda en çok gol attığı sezona ulaşmış oldu. 2016-17 sezonunun ilk yarısının bitmesiyle birlikte, Turan'ın Barcelona'dan ayrılacağı haberleri gündeme geldi. Uzun süre Çin takımlarından Shanghai Greenland'ın Turan için yüksek bir ücret teklif ettiği haberleri medyada yer aldı. Ancak bu transfer Barcelona teknik direktörü Luis Enrique'nin Turan'ı takımda tutmak istemesi nedeniyle geri çevrildi. Daha sonra ise Turan'ın Şubat ayında Londra'ya giderek eski takım arkadaşı Diego Costa ile görüşmesi İspanyol basınında gündem oluşturdu. Turan'ın Chelsea'ye transfer olacağı iddia edildi. Turan'ın Londra'dan ev satın alması ile birlikte bu iddialar medyada geniş yer buldu. Turan ise aldığı evin sadece yatırım amaçlı olduğunu açıkladı.

13 Ocak 2018 tarihinde Barcelona ve Başakşehir takımlarının resmî sitelerinden yapılan açıklamada, Turan'ın 2017-18 sezonunun ikinci yarısından itibaren Barcelona'dan Başakşehir'e iki buçuk sezon kiralık olarak transfer olduğu açıklandı. Transfer olduğu bu sezonun ikinci yarısında takımın Bursaspor ile karşılaştığı ilk maçında forma giydi ve ilk golünü attı. Turan, 20 Nisan 2018 tarihinde Başakşehir'in Kayserispor'u 3-1 yendiği lig karşılaşmasında 1 gol atarken 1 de asist yaptı. 4 Mayıs 2018 tarihinde Sivasspor ile oynanan lig maçında ise yardımcı hakeme yaptığı fiziki müdahale sonrasında direk kırmızı kart gördü. Bu hareketi sonucunda, PFDK tarafından 16 resmî müsabakadan men ve 39.000 para cezasına çarptırıldı.

Turan Başakşehir formasıyla 2017-18 sezonunda ligde 7 tanesi ilk on birde olmak üzere toplam 11 kez forma giydi. Bu maçlarda 2 gol atan Turan, 1 defa sarı 1 defa da kırmızı kart gördü.

16 Temmuz 2002 tarihinde, Romanya'ya karşı oynadığı bir 16 Yaş altı hazırlık maçı ile birlikte Arda ilk kez Türkiye forması giydi. 4-1 kazanılan bu maçta, kırmızı beyazlı forma ile ilk millî golünü attı. Türkiye U-16 takımı ile katıldığı 2002 16 Yaş Altı Balkan (B) Gençler Futbol Şampiyonası'nda şampiyonluk sevinci yaşadı. Daha sonra sırasıyla Türkiye U-17, Türkiye U-18, Türkiye U-19 ve Türkiye U-20 takımlarında forma giydi. Türkiye 21 yaş altı millî takımıyla birlikte Almería'daki 2005 Akdeniz Oyunları'nda mücadele etti ve finale kadar yükseldi. Ancak takım, finalde İspanya'ya kaybetti ve oyuncular gümüş madalyanın sahibi oldu.

Türkiye millî futbol takımında ilk maçına 16 Ağustos 2006'da, 19 yaşında, Lüksemburg ile oynanan özel maçta çıktı. Türkiye forması ile ilk golünü ise 25 Mayıs 2008 tarihinde Uruguay ile oynanan ve 3-2 mağlubiyetle sonuçlanan özel maçta attı.

Turan, Türkiye'nin 2008 Avrupa Futbol Şampiyonası'nda mücadele edecek 23 kişilik oyuncu kadrosunda kendine yer buldu. 7 Haziran 2008 tarihinde, Portekiz'e 2-0 kaybedilen grup maçında yedek başladı ancak forma şansı bulamadı. 11 Haziran 2008 tarihinde İsviçre ile oynanan ve 2-1 kazanılan maçın 90. dakikasında, takımını 2-1 öne geçiren golü attı. Bu maçtaki performansı nedeniyle UEFA tarafından maçın adamı seçildi. Bu maçla birlikte kariyerinde ilk defa Avrupa Futbol Şampiyonası'nda forma giydi ve gol attı. 15 Haziran 2008 tarihinde, Çek Cumhuriyeti'ne karşı 3-2 galibiyetle sonuçlanan Avrupa Şampiyonası grup maçında, Türkiye adına ilk golü a