سرانجام و با اعلام باشگاه اینترمیلان ایتالیا، رونمایی رسمی از مهدی طارمی انجام شد. قرارداد مهاجم ۳۱ساله ایرانی با پورتو در تابستان به پایان رسید و او تصمیم گرفت به عنوان بازیکن آزاد راهی اینتر شود. به این ترتیب مهدی طارمی با قراردادی دو ساله به عضویت تیم اینتر درآمد تا از فصل جدید با پیراهن این تیم به میدان برود.
مهاجم ایرانی در این فصل با ۱۰ گل و هفت پاس گل در تمامی رقابت‌ها کارش را با پورتو به پایان برد.
سایت رسمی باشگاه اینتر با اعلام خبر عقد قرارداد با طارمی، درباره این بازیکن و کشور ایران نوشت: «کشوری باستانی، سرشار از تاریخ و جذابیت، که در طی هزاران سال، مردمان، پادشاهی‌ها و امپراتوری‌های زیادی در آن بودند؛ اینجا ایران است، اینجا سرزمین مهدی طارمی، مهاجم جدید نراتزوری است. طارمی در ۲۷ تیر ۱۳۷۱ در بوشهر، شهری مشرف به خلیج فارس به دنیا آمد. اولین الگوی او پدرش بود و مهدی بین ماهیگیری در دریا و فوتبال دورانش را سپری می‌کرد و آرزوی فوتبالیست شدن را در سر می‌پروراند.»
در ادامه گزارش سایت اینتر درباره مهاجم ایرانی آمده است: «در ۱۰ سالگی به جوانان برق بوشهر پیوست و تا سال ۱۳۸۵ در آنجا ماند و سپس به ایرانجوان، مهمترین تیم شهرش رفت. طارمی مهاجم جوانی دو الگو در دوران فوتبالش داشت؛ رونالدو و علی دایی، مهاجم افسانه‌ای که ۱۰۸ گل برای تیم ملی ایران به ثمر رساند. طارمی در سال ۱۳۹۳ به اولین آرزویش رسید. دایی، سرمربی پرسپولیس - علی‌رغم اینکه طارمی هرگز در تیم‌های سطح بالا بازی نکرده بود - تصمیم گرفت روی این بازیکن تمرکز کند.
طارمی در سه فصل و نیم حضور در پرسپولیس در ۱۱۲ بازی ۵۵ گل به ثمر رساند. دو قهرمانی، یک سوپرجام و دو آقای گلی مهمترین افتخارات او با پرسپولیس در ایران بود. این آمار باعث شد که او لژیونر شود. در ژانویه ۲۰۱۸ به الغرافه قطر رفت. در آنجا او با وسلی اسنایدر هم‌بازی بود. آنها با هم جام ستاره‌ها را در سال ۲۰۱۹ کسب کردند و سپس مهدی به بزرگترین ماجراجویی خود پاسخ مثبت داد.
اروپا منتظر او بود. ابتدا یک سال با ریو آوه بود و در این تیم بهترین گلزن لیگ پرتغال شد و سپس راهی پورتو شد. طارمی در پورتو در چهار فصل ۹۱ گل به ثمر رساند، یک قهرمانی در لیگ، دو سوپرجام، سه جام حذفی پرتغال را به دست آورد و اولین بازی خود را در لیگ قهرمانان اروپا در فصل ۲۰۲۱-۲۰۲۰ انجام داد. سالی که در آن گل زیباش مقابل چلسی از سوی یوفا به عنوان بهترین گل رقابت‌ها انتخاب شد.
اولین ایرانی تاریخ اینتر، به نمادی برای تیم ملی خود تبدیل شده است. طارمی در ۱۱ ژوئن ۲۰۱۵ اولین بازی خود را برای ایران انجام داد و تاکنون ۸۵ بازی انجام داده و ۵۰ گل به ثمر رسانده است و در جام جهانی ۲۰۱۸ و ۲۰۲۲ شرکت کرد و دو گل به انگلیس در جام جهانی زد. تکنیک، شخصیت و میل به چالش‌های جدید، درست مانند سندبادِ بحری؛ ماجراجویی مهدی طارمی در اینتر شروع شد.»