Si fa le ossa tra le fila delle varie classi minori spagnole, concludendo al quarto posto assoluto il Campionato spagnolo 125cc nel 2004, nello stesso anno in cui debutta nel Campionato del Mondo MotoGP™ come wildcard. Dopo aver disputato un’intera stagione nel 2005, è nel 2008 che si rivela in tutte le sue capacità andando a finire cinque volte sul podio e terminando quinto assoluto. Terzo in classifica nel 2009 con il team Aspar, Terol, si piazza secondo assoluto a fine 2010 dopo aver combattuto duramente per il titolo lungo tutto l'anno, nonostante la brutta caduta nel GP di Catalunya costatagli la frattura di una vertebra. Rimane fedele alla formazione Aspar per il 2011, non delude e conquista l’ultimo titolo 125cc della storia. Chiusa questa fase della sua carriera, arriva in Moto2™ nel 2012, sempre con la squadra valenciana. Nonostante viva un inizio di stagione piuttosto complicato, conquista il suo primo podio nell'ultima gara dell'anno a Valencia. Nel 2013 diventa protagonista con tre vittorie a Austin, Aragon e Valencia. In Moto2™ anche nel 2014, per il 2019 rientra nel circuito iridato partecipando alla Coppa del Mondo FIM Enel MotoE™.