Blerim Džemaili werd geboren in de Macedonische stad Tetovo, dat toentertijd nog onderdeel was vanJoegoslavië. Hij is een zoon vanAlbanese ouders. Op vierjarige leeftijd kwam hij met zijn ouders naar Zwitserland. In zijn jeugd speelde hij voor verschillende lokale clubs, voordat hij zich als 15-jarige aansloot bij de jeugdopleiding vanFC Zürich. Džemaili stroomde in 2003 door naar de senioren van FC Zürich. Hier werd hij op 19-jarige leeftijd aanvoerder. Met Zürich won hij de Zwitserse beker in 2005, gevolgd door landstitels in 2006 en 2007.
Džemaili tekende op 9 februari 2007 een voorcontract bijBolton Wanderers, waarnaar hij zo in juli 2007 transfervrij verhuisde. Na een gescheurde kruisband stond hij zes maanden buitenspel. In zijn eerste seizoen bij Bolton speelde hij één duel, in deFA Cup tegenSheffield United. Daarna werd Džemaili verhuurd aanTorino, dat hem in juni 2009 definitief overnam. De Italiaanse club verhuurde hem op 31 augustus 2009 op haar beurt aanParma FC, waarna die club hem in 2010 overnam. In 2011 stapte hij over naarSSC Napoli, waar hij vanaf hetseizoen 2011/12 een vaste waarde was. Džemaili maakte in augustus 2014 een overstapGalatasaray SK. Dat verhuurde hem in augustus 2015 voor een jaar aanGenoa CFC.[1]
Na korte verblijven in China en Canada keerde hij in 2021 terug naar zijn eerste club FC Zürich, waarmee hij in 2022 nog een landstitel behaald. Na het seizoen 2022/2023 beeindige hij zijn carriere.
Džemaili maakte eveneens deel uit van de Zwitserse ploeg, die deelnam aan deWK-eindronde 2018 inRusland. Daar eindigde de selectie onder leiding van bondscoachVladimir Petković als tweede in groep E, achterBrazilië (1–1) maar vóórServië (2–1) enCosta Rica (2–2). In de achtste finales ging Zwitserland vervolgens op dinsdag3 juli met 1–0 onderuit tegenZweden door een treffer vanEmil Forsberg, waarna de thuisreis geboekt kon worden. Džemaili kwam in alle vier de WK-duels in actie voor de nationale ploeg.