赵旭日小时候本来是学画画的，但缺乏兴趣让他的学习没有太多起色。对足球非常痴迷的父亲看出了这一点，并毅然决定让儿子改踢足球。赵旭日虽然小，但他一到球场就兴奋得不得了，踢多长时间也不说累，这让父亲倍感欣慰。随着赵旭日在足球场上渐渐显示出天赋，当爸爸的对儿子的期望值也不断提高。到了小学四年级，在周家街小学读书的赵旭日已经代表甘井子区队参加市里比赛了。只要有时间，赵爸爸都要去现场看儿子比赛，回到家里还要拿出笔和纸通过一条条横线、竖线或曲线去告诉儿子应该在足球场上如何跑位。小学六年级，赵旭日因为球踢得好而被大连市第七十六中学列为特招生。同时，大连毅腾俱乐部也相中了他，赵旭日开始了更为系统的足球训练。

2002年，刚满16岁的赵旭日代表实德系大连赛德隆队参加甲B联赛，开始了职业足球生涯。

2003年，赵旭日跟徐弘指导从大连赛德隆来到实德系四川冠城队。赵旭日在这一年的甲A联赛中，一直出任四川冠城队的主力中前卫。

2004年，赵旭日经历了一场重伤，他失去了进入国家队的机会，不过在四川队他依然是绝对主力。

2005年，赵旭日返回大连实德队。并跟随大连实德队拿到中超联赛冠军与中国足协杯冠军。

2006年，在中国足协杯第三轮八进四的比赛中，大连实德队主场以1-0战胜天津康师傅队，赵旭日在比赛中打入致胜一球。

2007年5月27日，赵旭日在国家德比中打入两球，帮助大连实德3-2战胜山东鲁能。

2008年5月17日，中超联赛第8轮，赵旭日在大连队与陕西中新队的比赛中获得一个进球，帮助大连队主场以1比1战平对手。

2010年，赵旭日离开大连实德，以转会形式加盟陕西中信浐灞足球俱乐部。

2011年12月26日，广州恒大举行了新援见面会，赵旭日正式加盟广州恒大。

2012赛季，是赵旭日加盟恒大的第一个赛季，他在联赛中代表广州恒大出场20次，打入了1粒进球。

2012年7月21日，广州恒大客场挑战河南建业，在上半时第8分钟，赵旭日接孔卡的前场右侧任意球助攻，头球得分帮助恒大取得领先。这粒进球不仅是赵旭日加盟广州恒大后贡献的赛季首球，更是时隔三年时间，在1086天之后再次在中超联赛中取得进球。同年8月22日，中国足协杯半决赛首轮，广州恒大主场迎战辽宁宏运。上半场比赛，恒大的李帅和巴里奥斯先后受伤离场。第68分钟，赵旭日依靠任意球的远射破门，最终恒大1-0击败对手。

2013赛季，赵旭日联赛出场22次，贡献了2粒进球外加一次助攻。

2013年8月3日，中超联赛第19轮，广州恒大对阵贵州人和，赵旭日在下半场接孔卡助攻打入一球，帮助广州恒大成2-2战平对手。同年10月6日，中超联赛第27轮，山东鲁能主场对阵广州恒大。比赛第6分钟，赵旭日接到埃尔克森传球，面对杨程轻松破门，最终帮助广州恒大4-2战胜山东鲁能，成功加冕2013赛季中超冠军。11月9日，赵旭日跟随广州恒大夺得亚冠联赛冠军。

2014年4月30日，广州恒大主场对阵上海上港，比赛第67分钟，赵旭日在对方大禁区顶打进锁定胜局的一球，最终帮助广州恒大5-0战胜上港队。8月9日，在广州恒大对阵江苏舜天的中超比赛中，赵旭日在比赛第88分钟打入一球，帮助广州恒大3-0战胜对手。

2016年1月21日，广州恒大淘宝足球俱乐部在官网宣布赵旭日正式转会中甲天津权健足球俱乐部。随后权健俱乐部也官宣了这笔交易。这位随队获得众多荣誉的前国脚新赛季将征战中甲联赛。

2000年，赵旭日入选中国国少队。

2003年，赵旭日入选中国国家队。12月7日，赵旭日代表中国队在与韩国队的比赛中登场，这一天他18岁零4天，刷新了由周海滨在2003年8月20日中国对智利的比赛中保持的18岁零32天的国家队出场最年轻球员纪录。12月10日，东亚四强赛上，赵旭日在中国队与香港队的比赛中首发出场，当比赛进行到第20分钟时，赵旭日在后点包抄垫射攻入打破僵局的一球。当时的赵旭日年仅18岁零7天，这个进球刷新了中国男足国际A级比赛最年轻入球的历史纪录。

2005年，赵旭日跟随中国国青队出战了世青赛。6月12日，世青赛B组首轮，中国青年队与土耳其青年队的比赛在加尔盖瓦尔德球场展开，赵旭日在补时最后一分钟时踢出一脚世界波，帮助中青队2-1战胜土耳其青年队。最终中国青年队小组赛3战全胜，在淘汰赛两度领先的情况下2-3惜败德国。

2006年8月，赵旭日代表中国国家队参加亚洲杯预选赛，在中国队与新加坡队的比赛中，赵旭日因为对新加坡队员采取报复性犯规，被亚足联停赛两场，并处以3000美元的。

2007年，赵旭日再次入选中国国家队，他已经是朱广沪的重点培养对象。在肇俊哲淡出国家队，李铁已经廉颇老矣的情况下，赵旭日成为了国家队后腰的主要培养对象。

2007年7月1日，为了庆祝香港回归10周年，中国联队在香港与世界明星队进行了一场友谊赛。第 41分钟，王栋左路底线前策动攻势，赵旭日禁区前偏左位置得球后稍作调整，一脚凌空抽射送出世界波，皮球直挂球门后角，中国联队就此1比0领先上半场，最终中国队2-0获胜。

2008年4月，赵旭日跟随中国国奥队赴塞尔维亚参加奥运前的集训。

2008年7月20日，中国国奥队坐镇长春迎战热身赛对手澳大利亚国奥队，凭借赵旭日在下半场第35分钟的进球，中国国奥队1-0击败澳大利亚国奥队。

2008年8月，赵旭日代表中国国奥队参加了北京奥运会。

2012年2月22日，中国国家队在长沙贺龙体育场与科威特队进行了一场热身赛，国足凭借着郜林和于大宝的进球，在热身赛中2-0战胜对手。与此同时 ，赵旭日步黄博文的后尘，因报复对手吃到红牌，这已是国脚们连续两场在国家队比赛中被罚下场。

2013年1月18日，中国男足进行了在西班牙拉练的第二场热身赛，对手是西乙B组球队圣费尔南多队。上半场第10分钟，中国队先丢一球，在比赛的第35分钟，赵旭日打进一球，帮助中国队追平了场上的比分，最终中国队2-1逆转对手。

2013年2月7日，2015亚洲杯预选赛C组的首轮在沙特城市达曼的莫罕默德-本-法赫德王子体育场进行，中国队遭遇沙特阿拉伯队，在比赛第23分钟，沙特队就取得进球，6分钟后，赵旭日接于汉超助攻将比分扳平，不过由于替补上场的哈扎兹在78分钟攻入绝杀球，中国队最终以1-2负于对手。

2013年6月15日，中国国家队在安徽合肥奥体中心与泰国进行了一场热身赛，第61分钟，赵旭日传球失误，泰国队前场拦截成功，松客拉辛禁区前沿接队友传球后稍作调整，一脚远射再次洞开国足大门，比分变为4-1。最终国足以1-5的比分惨败给泰国。

2013年8月28日上午，中国足协公布了中国国家队新一期集训名单，赵旭日携手冯潇霆重新回到中国国家队。

2014年11月26日，中国足协公布了备战2015年亚洲杯的31人大名单，赵旭日落选集训大名单，无缘亚洲杯。

妈妈

赵旭日是个特别重感情的人，看似大大咧咧的他，无论走到哪里都一直惦念在大连的妈妈，和妈妈的感情特别好，有什么事儿都要和妈妈说。在四川的时候赵旭日是每天一个电话，最多两天打一个电话就想得不行了。妈妈对赵旭日来说，是一切的动力。在他看来，人生中，最重要的人就是妈妈了。

在赵旭日上小学的时候，父亲因病离开了他们母子，从此，赵旭日与妈妈相依为命。也因此，他很小就非常懂事了，他知道妈妈的心愿就是希望他在足球上有所成就，于是小赵总是非常努力地实现妈妈的愿望。他除了让妈妈高高兴兴之外，还尽量不让妈妈感到孤单，所以赵旭日一直没有交女朋友。因为他想在不踢球的时间里，只陪在妈妈的身边。

赵旭日身体强壮，力量和肌肉类型接近欧洲球员，他在中场的防守比较出色，而在进攻上，他的远射对对手的威胁比较大。作为纯防守型中场球员，赵旭日在场上的任务就是不惜体能奔跑，在中场和对手展开周旋。

赵旭日是一个很实在的孩子，踢球很猛，有点拼命三郎的架势，他在场上很投入。（程显飞评）

这孩子就是胆大，在石子地上也敢铲球，遇到多大腕儿都敢过人。另外，责任心和敬业精神特别突出，我带队这么多年，还真没有看到像他这样敬业的。（程显飞评）

赵旭日这孩子大大咧咧的，人挺直率，心理素质特别好，打什么比赛都不紧张，似乎天塌下来也跟他没什么关系。（郭军评）

虽然他还有很多地方需要雕琢，但也值得雕琢。他的先天素质非常出色，他的身体力量很好，爆发力特别强，体力、耐力、对抗能力等方面都很优秀，他的特点与李铁有几分相似，发展好了甚至有超越的可能。（徐弘评）

赵旭日的先天素质比董方卓略差，比冯萧霆要好。他在场上活动范围大，跑动、拼抢都很积极。（徐弘评）