Kerjaya awal

Gündoğan dilahirkan di Gelsenkirchen pada keturunan Turki. Beliau berpindah dari VfL Bochum ke 1. FC Nürnberg pada tahun 2009. Pada perlawanan keempatnya di Bundesliga pada 19 September 2009, beliau telah membuat hantaran pertamanya semasa menentang FC Bayern Munich. Beliau menjaringkan gol pada 20 Februari 2010 pada perlawanan menentang Bayern di halaman sendiri.

Borussia Dortmund

Pada 5 Mei 2011, Gündoğan dilaporkan telah menandatangani kontrak empat tahun bersama Borussia Dortmund dengan bayaran 4 juta euro. Beliau membuat debut untuk Dortmund pada 23 Julai pada perlawanan DFL-Supercup menentang FC Schalke 04. Selepas terikat seri tanpa jaringan, beliau menjaringkan gol dalam penentuan penalti dan walau bagaimanapun, sepakan oleh Kevin Großkreutz dan Ivan Perišić telah tersasar dan memberikan kemenangan kepada Schalke.

Pada 17 Disember, beliau menjaringkan gol pertamanya untuk Dortmund semasa menang 4-1 ke atas SC Freiburg. Pada 20 Mac, Gündoğan menjaringkan gol pada minit ke-120 untuk mengalahkan SpVgg Greuther Fürth dan menghantar pasukannya ke perlawanan akhir DFB-Pokal. Beliau juga bermain pada perlawanan terakhir pada 12 Mei dengan menang 5-2 ke atas Bayern dan memberikan trofi kedua buat Dortmund pada musim 2011-12.

Pada musim 2012-13, beliau antara salah satu pemain tengah yang terbaik buat Dortmund yang berjaya melangkah ke perlawanan akhir Liga Juara-Juara Eropah. Beliau bermain sebanyak dua perlawanan menentang Real Madrid di separuh akhir. Pada 25 Mei 2013, beliau menjaringkan gol cantik pada minit ke-69 untuk memberikan harapan kepada Dortmund menang ke atas Bayern pada perlawanan akhir Liga Juara-Juara yang berlangsung di London. Walau bagaimanapun, Bayern menewaskan Dortmund 2-1.

Pada 27 Julai 2013, Gündoğan menjaringkan gol pada perlawanan DFL-Supercup 2013 menentang Bayern, Dortmund menang pada kejuaraan itu dengan 4 berbalas 2. Pada Ogos, beliau telah mengalami kecederaan dan terpaksa beliau berehat sepanjang tahun. Pada April 2014, beliau menandatangani kontrak baru sehingga 2016.

Pada 28 April 2015, beliau dan Sebastian Kehl melengkapkan tendangan penalti untuk menang ke atas Bayern dan menghantar Dortmund ke perlawanan akhir DFB-Pokal