Im Alter von 18 Jahren kam Ochoa am 15. Februar 2004 bei einem Spiel des mexikanischen Hauptstadtvereins Club América gegen den CF Monterrey (3:2) zu seinem ersten Profieinsatz in der mexikanischen Primera División, nachdem sich der Stammtorhüter verletzt hatte. Wegen seiner guten Leistungen wurde er schnell die neue Nummer 1 zwischen den Pfosten der Americanistas und schaffte bald auch den Sprung in den Kader der Nationalmannschaft.

Seit 2004 spielt Ochoa für den Club América, mit dem er die Meisterschaft der Clausura 2005 und den nordamerikanischen Champions Cup gewann. 2007 stieß er mit América ins Finale der Copa Sudamericana vor, das nur aufgrund der Auswärtstorregel gegen den argentinischen Verein Arsenal de Sarandí verloren ging.

Zur Saison 2011/12 wechselte Ochoa zum AC Ajaccio.