AHannovernél nem tűnt különösebben tehetséges játékosnak, ezért egy év múlva már azon gondolkodott, hogy végleg felhagy a labdarúgással. Ezek ellenére aHannover 96 edzője megengedte, hogy a profi csapat edzésein vegyen részt.2003 novemberében először léphetett pályára aBundesligában. Hamarosan profi szerződést ajánlottak neki, mégis négy hónapot kellett várnia a következő első osztályú mérkőzésre.2004-ben már a legbiztosabb csapattagok közé tartozott, ebben a szezonban a német labdarúgók őt választották a legnagyobb német labdarúgó-reménységnek.
2006. augusztusában igazoltBrémába aWerder csapatához, ahová 2012-ig írt alá.[2]A2007–08-as szezonban megkapta élete első piros lapját aVfB Stuttgart elleni vereség alkalmából (6-3).[3] A második helyen végeztek abajnokságban, így a következő szezonban indulhatnak aBajnokok Ligájában. A szezon végén, 2 évvel meghosszabbította az eredeti szerződést.[4]
Miután visszatért a2008-as Európa-bajnokságról, Mertesacker ismét hiányzott a szezon elejéről, térd sérülés és betegség miatt. Szeptemberben tért vissza a kezdőcsapatba. Gólt szerzett aNémet Kupa elődöntőjének a visszavágóján a riválisHamburg ellen, hosszabbításban 4-2-re nyertek. A következő mérkőzéseken mindig szerepelt, egy sérülés miatt kénytelen volt kihagyni aUEFA-kupa elődöntő második mérkőzését aHamburg ellen.[5] Később kiderült, hogy szalag szakadás történt a jobb bokájában amit műteni kellett. Kihagyta azUEFA-kupa döntőt, amit elvesztettek aShakhtar Donetsk ellen, a győztesNémet Kupa döntőt is kénytelen volt kihagyni.
Mertesacker jól kezdte a 2009-10 szezont is egy 5-0 arányú győzelemmel az FC Union Berlin ellen a DFB-Kupában, a szezon első játékában. Októberben szerezte az első gólját a szezonban egy 2-0-s Hoffenheim elleni győzelem során, és egy egyenlítő gólt is jegyzett az utolsó pillanatban a Bayer Leverkusen elleni februári összecsapásban.
2011.augusztus 31-én hivatalosan bejelentették hogy azArsenal játékosa lett.[6] Első évében nem kapott sok játéklehetőséget a nagyon jó formában lévőLaurent Koscielny és a csapatkapitány-helyettesThomas Vermaelen mögött. A 2012-13-as szezonban viszont a francia formahanyatlásának köszönhetően stabil kezdőember lett, csapata egyik legjobbja volt az őszi idényben. ATottenham Hotspur FC ellen 5-2-re megnyert mérkőzésen gólt is fejelt. TavasszalKoscilenyvel alkottak nagyon stabil védőpárost, a csapatkapitánnyá váló Vermaelen pedig kispadra szorult. A szezon során még egyszer betalált aSpurs hálójába, és aFulham ellen is gólt fejelt. A 2013-14-es szezon elején azAston Villa elleni vesztes, és aFenerbahçe elleni nyertes meccsen ő viselhette a csapatkapitányi karszalagot,Thomas Vermaelen ésMikel Arteta hiányában.
A Hannover 96-nál elért sikereit követően hívta meg őtJürgen Klinsmann a nemzeti válogatottba. A válogatottban2004.október 9-én lépett először pályára az iráni labdarúgó-válogatott ellen. 2006-ban a világbajnokságon részt vevő német válogatott alapembere volt. A 2008-as Európa-bajnokságra Joachim Löw a német focirajongók nyomására hívta csak meg Mertesackert, ahol a csapattal együtt ezüstérmes lett. A 2010-es világbajnokságon is tagja volt a bronzérmet szerző válogatottnak.
Ez a szócikk részben vagy egészben aPer Mertesacker című angol Wikipédia-szócikk fordításán alapul. Az eredeti cikk szerkesztőit annak laptörténete sorolja fel. Ez a jelzés csupán a megfogalmazás eredetét és a szerzői jogokat jelzi, nem szolgál a cikkben szereplő információk forrásmegjelöléseként.