Orlov var valinn af Washington Capitals í annarri umferð, 55. í heild, í
2009 innritun á leikskrá NHL. Hann var fulltrúi Rússlands á heimsmeistaramótinu 2010 og 2011 en hann var nefndur í All-Star liðið 2011 og vann gullverðlaun árið 2011.