Después de la temporada 2014-15, se trasladó al Real Madrid, donde logró sus mayores éxitos.

Comenzó a jugar en las categorías inferiores del LASK Linz, de su ciudad natal.

En 2007, cuando tenía 13 años, despertó el interés de varios clubes europeos como Juventus, Stuttgart o Ajax, entre otros.

Empezó a entrenar con el primer equipo a las órdenes del técnico Vahid Halilhodžić, cuatro meses más tarde, el 6 de octubre de 2010, pero continuó jugando con el equipo filial durante el mes.

El 20 de noviembre, debutó en liga frente al Hrvatski Dragovoljac, anotando el cuarto gol del Dinamo en la victoria por 6-0.

En su primera temporada con el primer equipo, jugó 7 partidos, contribuyendo a la consecución del campeonato de liga.

Tras perder por 3-0 en el White Hart Lane, el Inter necesitaba ganar 4-0 en San Siro para pasar a la siguiente ronda.

Impresionó a la afición con su compostura y su visión de juego, por lo que recibió otra ovación.

El entrenador del Inter, Andrea Stramaccioni, destacó sus habilidades varias veces y afirmó que es "una estrella para el futuro".

En su tercera campaña en Madrid comenzó a un alto nivel que suscitó un debate popular hacia un mayor protagonismo en el equipo,[16]​ que sin embargo ya posee,[15]​ gracias al acierto de Zidane en compaginar a los centrocampistas y dotar al equipo una alta competitividad durante toda la temporada, en la que todos los jugadores son parte activa de la misma.

[20]​ Debido a ello le costó recuperar el tono mostrado en el inicio de temporada si bien completó notables actuaciones tanto desde la suplencia como desde la titularidad, y se consolidó como uno de los jugadores con más peso referente.

[25]​ En los cinco años que estuvo en el equipo disputó más de 200 encuentros y conquistó cuatro títulos.

En agosto de 2012 recibió su primera convocatoria competitiva para la selección absoluta contra Suiza, pero no jugó debido a una lesión.

[30]​ En el torneo fue titular en el primer partido, una derrota por 3-1 ante el anfitrión brasileño en donde jugó durante 60 minutos antes de ser sustituido.

[31]​ Sin hacer un gran Mundial, colaboró desde el banco de suplentes para que Croacia se convierta en finalista por primera vez en su historia.

Ambos se conocieron en dicha iglesia cuando Kovačić ayudaba como monaguillo y Andrijanic cantaba en el coro.

Desde pequeño, su ídolo es su compatriota Luka Modrić, con quien ha compartido vestuario en el Real Madrid y en la selección croata.