O jogador atuou no Grêmio no ano passado, através de um contrato de empréstimo. No entanto, o alto salário do atleta e a complicada negociação com os italianos fez o Tricolor desistir de uma renovação com o chileno. Além disso, as melhores atuações do atacante foram com a camisa da seleção do Chile.
Ao site do Valencia, Vargas, disse que está "tremendamente animado com o novo desafio". "Estou muito orgulhoso de que um clube tão importante como o Valencia colocou tanto interesse em mim, e agora eu só acho que a confiança de volta com um grande desempenho", comentou.