Junior
Mata mengawali karier bersama Real Oviedo, klub tempat ayahnya Juan Manuel Mata Sr., yang juga pemain sepak bola profesional, menghabiskan sebagian besar masa kariernya. Ia bermain selama tiga tahun untuk Oveido sebelum Real Madrid merekrutnya saat ia berusia 15 tahun dan bergabung dengan tim junior Juvenil C dan Juvenil APada musim 2006—07, Mata bergabung dengan Real Madrid Castilla dan mengenakan nomor punggung 34. Pada akhir musim, ia tampil sebagai pencetak gol terbanyak kedua di belakang Álvaro Negredo, walau Castilla harus mengalami degragasi dari Segunda División B.
Valencia
Pada Maret 2007, Mata bergabung dengan Valencia.
Pada musim 2007—08, Mata mendapat tempat di tim utama Valencia seiring cederanya Vicente Rodríguez dan keputusan membangkucadangkan Miguel Ángel Angulo oleh pelatih Ronald Koeman saat itu. Pada 20 Maret 2008, Mata mencetak dua gol saat Valencia bertemu Barcelona pada semifinal Copa del Rey yang mengantarkan Valencia bertemu Getafe CF pada pertandingan final. Ia mencetak gol pembuka kemenangan 3–1 atas Getafe CF pada 16 April. Para penggemar Valencia memilih Mata sebagai Pemain Muda Terbaik pada musim tersebut.
Mata mencetak gol ke gawang bekas klubnya Real Madrid pada pertandingan pertama Piala Super Spanyol 2008 yang dimenangkan Valencia 3–2. Namun, Valencia kalah aggregat 5–6 setelah kalah dengan skor 2–4 pada pertandingan kedua.
Mata memulai musim 2008—09 dengan baik. Ia mencetak gol pembuka pada kemenangan Valencia 3–0 atas Real Mallorca. Ia juga mencetak gol semata wayang kemenangan Valencia atas CA Osasuna.
Mata menjadi kreator kedua gol David Villa saat kemenangan tandang 2–0 atas Málaga CF pada 25 September 2008. Tiga hari berselang, ia juga tampil cemerlang pada kemenangan kandang 4–2 atas Deportivo de La Coruña dengan mencetak sebuah gol dan menjadi kreator ketiga gol lainnya.
Mata mencetak dua gol penting yang membawa kemenangan bagi Valencia, yaitu: saat tandang ke Sporting de Gijón yang berakhir dengan skor 3–2 dan sebuah gol tendangan penalti saat menjamu Sevilla FC, yang berakhir dengan skor 3–1. Pada akhir musim, Mata membuat catatan 11 gol dan 13 umpan gol.
Pada dua musim terakhirnya bersama Valencia, Mata mencetak 17 gol dari 68 penampilan pada semua kompetisi dan berhasil membawa Valencia berada di posisi ketiga klasemen La Liga. Ia mencetak dua gol pada kemenangan kandang 5–0 atas Villarreal CF.
Pada 9 Mei 2011, jurnalis Guillem Balagué melaporkan beberapa klub dari Liga Utama Inggris tertarik untuk merekrut Mata.
Chelsea
Valencia dan Chelsea mencapai kesepakatan dalam proses transfer Mata pada 21 Agustus 20011. Pada 24 Agustus 2011 Mata menandatangi kontrak bersama Chelsea untuk masa kontrak lima musim. Mata mengatakan Fernando Torres turut berperan membujuknya untuk bermain di Chelsea. Ia kemudian mengenakan nomor punggung favoritnya (10) setelah rekan satu tim Yossi Benayoun memberikan kepadanya secara sukarela.
Juan telah bermain untuk berbagai tingkatan umur dari tim nasional Spanyol, yakni: timnas U-16, timnas U-19, timnas U-20, timnas U-21, dan senior. Ia termasuk dalam skuat Spanyol pada Piala Dunia FIFA 2010.
