Washington Wizards (2008–2012)
McGee ble valgt 18. totalt av Wizards i NBA-utkastet fra 2008. 9. juli 2008 signerte han en toårig $ 2,4 millioner avtale med Wizards.
McGee med Wizards i november 2010
9. januar 2010 ble McGee bøtelagt $ 10.000 av Wizards for å ha deltatt i Gilbert Arenas «narrestreker før et spill 5. januar 2010 mot Philadelphia 76ers. Arenas ble etterforsket for en tidligere hendelse som involverte våpen i Wizards ‘garderobe, men gjorde lett for beskyldningene ved å peke fingeren på lagkameratene, som om han skjøt dem. Lagkameratene hans ble fotografert mens de smilte og lo med ham.
6. januar 2011 ble McGee valgt til å delta i NBA Slam Dunk Contest 2011. McGee var den første trollmannen som noen gang deltok i konkurransen. Han endte på andreplass og tapte mot Blake Griffin. McGee var den første spilleren som brukte tre baller om gangen i en dunk-konkurranse, som senere ble sitert av Guinness World Records som de fleste basketballene som dunket i et enkelt hopp. Den tredje ballen ble gitt til ham fra lagkameraten John Wall.
Den 15. mars 2011, i et 98–79-tap mot Chicago Bulls, hakk McGee sin første karriere trippel-dobbel, og registrerte 11 poeng, 12 returer, og 12 blokker. Karriærens høye 12 blokker var det meste siden Keon Clark hadde 12 23. mars 2001. Han fikk imidlertid litt kritikk for å ta dårlig råd i fjerde kvartal for å sikre at han nådde 10 poeng mens laget hans ble blåst ut, og fikk til og med en teknisk foul for overdreven feiring ved å trekke seg i felgen etter en dunk for sine siste poeng. TV-kommentator Kevin McHale kalte det en «dårlig trippel-dobbel». Som svar på kritikken sa McGee: «Jeg fikk en trippel-dobbel. Hvem kan si at de fikk en trippel-dobbel? Jeg er ikke veldig bekymret for det.»
Under NBA-lockout 2011, NBPA-ledere møtte rundt 30 spillere 14. oktober og understreket enhet. McGee forlot møtet tidlig og fortalte reportere at det var noen spillere som «sa at de» er klare til å kaste seg «, men flertallet var samlet. McGee nektet senere å nevne at spillerne var klare til å kaste seg, men kommentaren hans ble spilt inn av journalister. Derek Fisher sa at McGee ikke hadde «noen evne til å uttale seg» basert på den begrensede tiden han brukte på møtet.
McGee hadde et gjennomsnitt på over 10 poeng og åtte returer i 2010–11 og 2011–12 med Wizards. .
Denver Nuggets (2012–2015)
15. mars 2012 ble McGee handlet til Nuggets sammen med Ronny Turiaf i en avtale som sendte Nenê til Wizards. Som medlem av Wizards startet han 40 av 41 kamper der han dukket opp; med Nuggets, ville han starte i 5 av 20 kamper der han dukket opp. Hans minutter ville også bli redusert, i gjennomsnitt 27,4 med Washington, men 20,6 med Denver. 21. mars, i sin Nuggets-debut, fikk McGee den spillvinnende dunk av et Arron Afflalo bommet på frikast med 5 sekunder igjen på klokken. På slutten av den ordinære sesongen tjente Nuggets Vestens sjette frø, og McGee dukket opp i NBA Playoffs i 2012, som var hans første sluttspillopptreden i karrieren. McGees seriehøye var 21 poeng i kamp 5 mot første rundes motstander Los Angeles Lakers. McGees tall var opp og ned gjennom hele serien, inkludert Game 7, da han bare scoret 6 poeng på 1–7 skyting på 32 minutter gulvetid. 18. juli 2012 signerte McGee på nytt med Nuggets på en fire -år, $ 44 millioner kontrakt.
McGee ”sesongen 2013–14 ble avsluttet 20. februar 2014 da han ble operert for å reparere et stressbrudd i venstre tibia der han fikk 8. november 2013. .
29. oktober 2014 kom McGee tilbake for Nuggets, og registrerte to poeng og 2 returer i sesongåpningen 89–79 over Detroit Pistons.
Philadelphia 76ers (2015)
19. februar 2015 ble McGee omsatt, sammen med rettighetene til Chukwudiebere Maduabum og en første runde i 2015, til Philadelphia 76ers i bytte mot rettighetene til Cenk Akyol. 1. mars 2015 ble han frafalt av 76ers etter å ha dukket opp i seks kamper.
Dallas Mavericks (2015–2016)
13. august 2015 signerte McGee med Dallas Mavericks. Han savnet lagets første 13 kamper i sesongen 2015–16 på grunn av et stressbrudd i venstre tibia. 22. november 2015 debuterte han for Mavericks, og spilte i underkant av 11 minutter fra benken, og spilte inn 8 poeng og 6 returer i et tap mot Oklahoma City Thunder. 5. januar 2016 noterte han sesonghøyder på 13 poeng og 11 returer i en 117–116 dobbel overtidseier over Sacramento Kings.
8. juli 2016 ble McGee frafalt av Mavericks.
Golden State Warriors (2016–2018)
16. september 2016 signerte McGee med Golden State Warriors. 15. desember 2016 fikk han 17 sesonghøye poeng i en 103–90-seier over New York Knicks.31. mars 2017 hadde han 13 poeng og sesongens beste fem blokkerte skudd i en 107–98-seier over Houston Rockets. Warriors vant NBA-mesterskapet i 2017 etter å ha beseiret Cleveland Cavaliers 4–1 i NBA-finalen. Han spilte i 77 av 82 vanlige sesongkamper, med en målprosent på .652, og 16 av 17 sluttspillkamper, med en prosentandel på .732, begge de beste i karrieren.
1. august , 2017, signerte McGee igjen med Warriors på en ettårskontrakt. Spilletiden økte da han ble satt inn i startoppstillingen etter all-star break. I juni 2018 vant han sitt andre strake mesterskap etter at Warriors beseiret Cavaliers i en firespillssvep i finalen. Han startet de tre siste kampene i serien, og hadde et gjennomsnitt på 8,0 poeng i de fire kampene.
Los Angeles Lakers (2018–2020)
10. juli 2018 signerte McGee med Los Angeles Lakers. Han savnet syv kamper i desember på grunn av luftveisinfeksjon. 22. mars 2019 hadde han karrierehøyder på 33 poeng og 20 returer sammen med seks blokkerte skudd i et tap på 111–106 mot Brooklyn Nets.
Cleveland Cavaliers (2020 – nåtid)
23. november 2020 ble McGee handlet fra Los Angeles Lakers til Cleveland Cavaliers i bytte mot Alfonzo McKinnie og Jordan Bell.