Washington Wizards (2008-2012)
McGee blev valgt 18. i alt af Wizards i NBA-udkastet fra 2008. Den 9. juli 2008 underskrev han en to-årig $ 2,4 millioner aftale med Wizards.
McGee med Wizards i november 2010
Den 9. januar 2010 blev McGee idømt en bøde på $ 10.000 af Wizards for at have deltaget i Gilbert Arenas “narrestreger før et spil den 5. januar 2010 mod Philadelphia 76ers. Arenaer blev undersøgt for en tidligere hændelse, der involverede våben i Wizards “omklædningsrum, men gjorde lys over beskyldningerne ved at pege fingeren på sine holdkammerater, som om han skyder dem. Hans holdkammerater blev fotograferet smilende og grinende med ham.
Den 6. januar 2011 blev McGee valgt til at deltage i 2011 NBA Slam Dunk Contest. McGee var den første troldmand, der nogensinde deltog i konkurrencen. Han sluttede på andenpladsen og tabte mod Blake Griffin. McGee var den første spiller, der brugte tre bolde ad gangen i en dunk-konkurrence, som senere blev citeret af Guinness World Records som de mest basketballer, der dunkede i et enkelt spring. Den tredje bold blev sendt til ham fra holdkammerat John Wall.
Den 15. marts 2011, i et 98-79-tab mod Chicago Bulls, skårede McGee sin første karriere triple-double og optog 11 point, 12 rebounds og 12 blokke. Hans karrierehøje 12 blokke var den mest, da Keon Clark havde 12 den 23. marts 2001. Han modtog dog en del kritik for at tage dårligt stillede skud i fjerde kvartal for at sikre, at han nåede 10 point, mens hans hold blev sprængt ud, og modtog endda en teknisk fejl for overdreven fest ved at trække sig i fælgen efter en dunk til sine sidste point. Tv-kommentator Kevin McHale kaldte det en “dårlig triple-double”. Som svar på kritikken sagde McGee, “Jeg fik en tredobbelt-dobbelt. Hvem kan sige, at de fik en tredobbelt-dobbelt? Jeg er ikke rigtig bekymret for det.”
Under NBA-lockout 2011, NBPA-ledere mødtes med omkring 30 spillere den 14. oktober og understregede enhed. McGee forlod mødet tidligt og fortalte journalister, at der var nogle spillere, der “sagde, at de” er klar til at folde “, men flertallet var samlet. McGee nægtede senere at nævne, at spillerne var klar til at folde, men hans kommentar blev optaget af journalister. Derek Fisher sagde, at McGee ikke havde “nogen evne til at komme med denne erklæring” baseret på den begrænsede tid, han tilbragte på mødet.
McGee var i gennemsnit over 10 point og otte rebounds i 2010-11 og 2011-12 med Wizards .
Denver Nuggets (2012–2015)
Den 15. marts 2012 blev McGee handlet til Nuggets sammen med Ronny Turiaf i en aftale, der sendte Nenê til Wizards. Som medlem af Wizards startede han 40 ud af 41 spil, hvor han optrådte; med Nuggets, ville han starte i 5 ud af 20 spil, hvor han optrådte. Hans minutter ville også blive reduceret, i gennemsnit 27,4 med Washington, men 20,6 med Denver. Den 21. marts, i sin Nuggets-debut, fik McGee den spilvindende dunk fra et Arron Afflalo-misset frikast med 5 sekunder tilbage på uret. I slutningen af den regulære sæson tjente Nuggets Vesten ‘s sjette frø, og McGee dukkede op i NBA Playoffs i 2012, hvilket var hans første playoff-optræden i hans karriere. McGee’s serie-high var 21 point i Game 5 mod første rundes modstander Los Angeles Lakers. McGees numre var op og ned gennem hele serien, inklusive Game 7, da han kun scorede 6 point på 1-7-skydning på 32 minutter gulvetid. Den 18. juli 2012 underskrev McGee igen med Nuggets på en fire -år, en kontrakt på $ 44 millioner.
McGees sæson 2013-14 blev afsluttet den 20. februar 2014, da han blev opereret for at reparere en stressfraktur i sin venstre tibia, hvor han blev opretholdt den 8. november 2013 .
Den 29. oktober 2014 vendte McGee tilbage for Nuggets og optog 2 point og 2 rebound i sæsonåbningen 89-79 sejr over Detroit Pistons.
Philadelphia 76ers (2015)
Den 19. februar 2015 blev McGee handlet sammen med rettighederne til Chukwudiebere Maduabum og en første runde i 2015 til Philadelphia 76ers i bytte for rettighederne til Cenk Akyol. Den 1. marts 2015 blev han frafaldet af 76ers efter at have optrådt i seks kampe.
Dallas Mavericks (2015–2016)
Den 13. august 2015 underskrev McGee med Dallas Mavericks. Han gik glip af holdets første 13 kampe i sæsonen 2015-16 på grund af en stressfraktur i hans venstre tibia. Den 22. november 2015 debuterede han for Mavericks og spillede i knap 11 minutter fra bænken og indspillede 8 point og 6 rebounds i et tab mod Oklahoma City Thunder. Den 5. januar 2016 registrerede han sæsonhøjder på 13 point og 11 rebounds i en 117-116 dobbelt overtidsejr over Sacramento Kings.
Den 8. juli 2016 blev McGee frafaldet af Mavericks.
Golden State Warriors (2016–2018)
Den 16. september 2016 underskrev McGee med Golden State Warriors. 15. december 2016 scorede han 17 sæsonhøjde i en 103-90 sejr over New York Knicks.Den 31. marts 2017 havde han 13 point og fem sæsonbestemte blokerede skud i en 107-98-sejr over Houston Rockets. Warriors vandt NBA-mesterskabet i 2017 efter at have besejret Cleveland Cavaliers 4-1 i NBA-finalen. Han spillede i 77 ud af 82 almindelige sæsonkampe, med en målprocent på .652 og 16 ud af 17 slutspilskampe, med en procentdel på .732, begge de bedste i sin karriere. , 2017, underskrev McGee igen med Warriors på en etårskontrakt. Hans spilletid steg, da han blev indsat i startopstillingen efter all-star pause. I juni 2018 vandt han sit andet lige mesterskab, efter at Warriors besejrede Cavaliers i en fejring af fire spil i finalen. Han startede de sidste tre kampe i serien og fik i gennemsnit 8,0 point i de fire kampe.
Los Angeles Lakers (2018–2020)
Den 10. juli 2018 underskrev McGee med Los Angeles Lakers. Han gik glip af syv kampe i december på grund af en luftvejsinfektion. Den 22. marts 2019 havde han karrierehøjder på 33 point og 20 rebounds sammen med seks blokerede skud i et 111-106-nederlag for Brooklyn Nets.
Cleveland Cavaliers (2020 – nu)
Den 23. november 2020 blev McGee handlet fra Los Angeles Lakers til Cleveland Cavaliers i bytte for Alfonzo McKinnie og Jordan Bell.