Gudbranson zahájil kariéru v NHL v roce 2011 na Floridě, jež si ho o rok dřív vybrala na draftu jako trojku celkového pořadí. Do Vancouveru se v rámci trejdu za centra Jareda McCanna stěhoval v květnu roku 2016.
V dresech Panthers a Canucks odehrál Gudbranson 380 zápasů, v nichž si připsal 53 bodů (14+39).