Karier klub Emil dimulai saat ia bergabung dengan Tottenham Hotspur pada bulan Desember 2004 setelah direkomendasikan oleh Direktur Olahraga Frank Arnesen. Sebelumnya, ia menghabiskan masa-masa formatifnya di klub FH Hafnarfjarðar di Úrvalsdeild Islandia. Emil kemudian menjadi pemain reguler di tim cadangan Tottenham Hotspur dan turut berperan penting dalam meraih gelar juara Premier League Southern Reserve pada musim 2005-2006. Ia kemudian dipinjamkan ke klub Swedia, Malmö FF, dan berhasil mencetak delapan gol dari 24 penampilan di musim 2006. Setelah itu, Emil kembali ke Inggris namun tidak pernah mendapatkan kesempatan bermain di tim utama Tottenham Hotspur. Pada bulan Juli 2007, ia dijual ke klub Norwegia, Lyn, dan bermain di sana hingga tahun 2010.

Emil kemudian bergabung dengan klub Italia, Reggina, pada tahun 2007. Ia tampil reguler di musim pertamanya, namun bermain lebih sedikit di musim kedua. Pada bulan April 2009, Emil mencetak gol spektakuler melawan Juventus, meskipun pertandingan berakhir imbang 2-2. Pada musim 2009-2010, Emil dipinjamkan ke klub Championship Inggris, Barnsley, dan mencetak gol pertamanya pada tanggal 28 November 2009. Setelah itu, ia pindah ke Verona dan bermain di sana hingga tahun 2011. Ia kemudian bergabung dengan Udinese pada tahun 2016 dan Frosinone pada tahun 2018. Pada tahun 2019, Emil kembali ke Udinese setelah setengah musim bersama Frosinone. Pada bulan Januari 2020, ia bergabung dengan klub Serie C, Padova, dan memperpanjang kontraknya pada bulan September 2020. Pada bulan Oktober 2021, Emil bergabung dengan klub Serie C lainnya, Virtus Verona.

Emil juga memiliki karier internasional bersama tim nasional Islandia. Ia terpilih untuk bermain di EURO 2016 dan Piala Dunia 2018. Hingga September 2020, Emil telah mencatatkan sejumlah penampilan dan gol untuk timnas Islandia.

Selama karier profesionalnya, Emil Hallfreðsson telah meraih beberapa penghargaan, termasuk gelar Besta deild karla bersama FH pada tahun 2004.