Pochodzący z Llanery zawodnik rozpoczął swoją piłkarską karierę w Covadondze, ale w 1996 roku przeniósł się do Oviedo, gdzie spędził łącznie siedem sezonów na poziomie młodzieżowym. Przed rozpoczęciem sezonu 2003/04 dołączył do Villarreal, gdzie stał się gwiazdą światowego futbolu.

Był również częścią drużyny "żółtej łodzi podwodnej", która dotarła do półfinału Ligi Mistrzów w sezonie 2004/05. Po roku spędzonym w Huelvie powrócił do Villarreal, a następnie grał zarówno dla Malagi, jak i Arsenalu, dwukrotnie zdobywając Puchar Anglii i Tarczę Wspólnoty.

Powrócił również na Estadio El Madrigal po raz trzeci, na dwa lata. Od sezonu 2020/21 był częścią katarskiego Al Sadd, zdobywając z nim dwa tytuły mistrzowskie. Cazorla wygrał zarówno EURO 2008, jak i 2012, ale nie wziął udziału w mistrzostwach świata 2010. W 2007 roku został wybrany hiszpańskim piłkarzem roku.

Będzie grał dla Oviedo, które zajęło ósme miejsce w LaLiga2 w zeszłym sezonie, na własną prośbę za minimalne wynagrodzenie, a także zrzekł się wszelkich praw marketingowych. Ponadto dziesięć procent ze sprzedaży koszulek z jego nazwiskiem zostanie przeznaczone na rozwój klubowej akademii.