Washington Wizards (2008–2012)
McGee werd door de Wizards 18e overall in het NBA-concept van 2008. Op 9 juli 2008 tekende hij een tweejarige deal van $ 2,4 miljoen met de Wizards.
McGee met de Wizards in november 2010
Op 9 januari 2010 kreeg McGee een boete van $ 10.000 van de Wizards voor deelname aan de capriolen van Gilbert Arenas voor een wedstrijd op 5 januari 2010 tegen de Philadelphia 76. Arenas werd onderzocht voor een eerder incident met wapens in de kleedkamer van de Wizards, maar maakte licht van de beschuldigingen door met zijn vinger naar zijn teamgenoten te wijzen, alsof hij ze neerschoot. Zijn teamgenoten werden lachend en lachend met hem gefotografeerd.
Op 6 januari 2011 werd McGee gekozen om deel te nemen aan de NBA Slam Dunk Contest 2011. McGee was de eerste tovenaar die ooit aan de wedstrijd deelnam. Hij eindigde op de tweede plaats en verloor van Blake Griffin. McGee was de eerste speler die drie ballen tegelijk gebruikte in een dunkwedstrijd, die later door het Guinness World Records werd aangehaald als de meeste basketballen die in een enkele sprong werden gedompeld. De derde bal werd naar hem doorgegeven van teamgenoot John Wall.
Op 15 maart 2011, in een verlies van 98-79 tegen de Chicago Bulls, noteerde McGee zijn eerste triple-double in zijn carrière en noteerde hij 11 punten, 12 rebounds en 12 blokken. Zijn hoogste 12-blokken in zijn carrière waren de hoogste sinds Keon Clark er 12 had op 23 maart 2001. Hij kreeg echter enige kritiek omdat hij in het vierde kwartaal onverstandige schoten had genomen om ervoor te zorgen dat hij 10 punten haalde terwijl zijn team werd uitgeschakeld, en kreeg zelfs een technische fout vanwege buitensporig vieren door zichzelf aan de rand te trekken na een dunk voor zijn laatste punten. Televisiecommentator Kevin McHale noemde het een “slechte triple-double”. In reactie op de kritiek zei McGee: “Ik heb een triple-double. Wie kan zeggen dat ze een triple-double hebben? Ik maak me er niet echt zorgen over.”
Tijdens de NBA-uitsluiting van 2011, NBPA-leiders ontmoetten ongeveer 30 spelers op 14 oktober en benadrukten eenheid. McGee verliet de vergadering vroeg en vertelde verslaggevers dat sommige spelers “zeiden dat ze” klaar waren om te folden “, maar de meerderheid was verenigd. McGee ontkende later dat spelers klaar waren om te folden, maar zijn commentaar werd opgenomen door verslaggevers. Derek Fisher zei dat McGee “niet in staat was die verklaring af te leggen” op basis van de beperkte tijd die hij aan de vergadering doorbracht.
McGee scoorde gemiddeld meer dan 10 punten en acht rebounds in 2010–11 en 2011–12 met de Wizards .
Denver Nuggets (2012–2015)
Op 15 maart 2012 werd McGee samen met Ronny Turiaf verhandeld aan de Nuggets in een deal die Nenê naar de Wizards stuurde. Als lid van de Wizards startte hij 40 van de 41 wedstrijden waarin hij verscheen; met de Nuggets, zou hij starten in 5 van de 20 wedstrijden waarin hij verscheen. Zijn minuten zouden ook worden ingekort, met een gemiddelde van 27,4 voor Washington en 20,6 voor Denver. Op 21 maart, in zijn Nuggets-debuut, maakte McGee de game-winnende dunk van een Arron Afflalo die een vrije worp miste met nog 5 seconden op de klok. Aan het einde van het reguliere seizoen verdienden de Nuggets het zesde reekshoofd van het Westen, en McGee verscheen in de NBA Playoffs van 2012, wat zijn eerste playoff-optreden in zijn carrière was. McGee ’s series-high was 21 punten in Game 5 tegen tegenstander Los Angeles Lakers uit de eerste ronde. McGee ’s cijfers gingen op en neer gedurende de reeks, inclusief Game 7, toen hij slechts 6 punten scoorde bij 1-7 opnamen in 32 minuten vloertijd. Op 18 juli 2012 tekende McGee opnieuw bij de Nuggets op een viertal. -jaar, contract $ 44 miljoen.
McGee’s seizoen 2013–14 werd beëindigd op 20 februari 2014 toen hij een operatie onderging om een stressfractuur in zijn linkerscheenbeen te herstellen, die hij op 8 november 2013 opliep .
Op 29 oktober 2014 maakte McGee zijn rentree voor de Nuggets, waarbij hij 2 punten en 2 rebounds noteerde in de seizoensopening 89-79 overwinning op de Detroit Pistons.
Philadelphia 76ers (2015)
Op 19 februari 2015 werd McGee verhandeld, samen met de rechten op Chukwudiebere Maduabum en een eerste ronde uit 2015, op de Philadelphia 76ers in ruil voor de rechten op Cenk Akyol. Op 1 maart 2015 werd hij opgeheven door de 76ers nadat hij in zes wedstrijden had gespeeld.
Dallas Mavericks (2015-2016)
Op 13 augustus 2015 tekende McGee bij de Dallas Buitenbeentjes. Hij miste de eerste 13 wedstrijden van het team van het seizoen 2015-16 vanwege een stressfractuur in zijn linker scheenbeen. Op 22 november 2015 maakte hij zijn debuut voor de Mavericks en speelde hij in iets minder dan 11 minuten van de bank af. 8 punten en 6 rebounds in een verlies tegen de Oklahoma City Thunder. Op 5 januari 2016 noteerde hij seizoenshoogtes van 13 punten en 11 rebounds in een 117-116 dubbele verlenging van de Sacramento Kings.
Op 8 juli 2016 werd McGee opgeheven door de Mavericks.
Golden State Warriors (2016–2018)
Op 16 september 2016 tekende McGee bij de Golden State Warriors. Op 15 december 2016 scoorde hij een seizoen hoge 17 punten in een 103-90 overwinning op de New York Knicks.Op 31 maart 2017 had hij 13 punten en de beste vijf geblokkeerde schoten van het seizoen in een overwinning van 107–98 op de Houston Rockets. De Warriors wonnen het NBA-kampioenschap 2017 nadat ze de Cleveland Cavaliers met 4-1 hadden verslagen in de NBA-finale. Hij speelde in 77 van de 82 reguliere seizoenswedstrijden, met een velddoelpuntpercentage van .652, en 16 van de 17 playoff-wedstrijden, met een percentage van .732, beide de beste in zijn carrière.
Op 1 augustus , 2017, tekende McGee opnieuw bij de Warriors op basis van een contract van één jaar. Zijn speeltijd nam toe toen hij na de all-star break in de basisopstelling werd opgenomen. In juni 2018 won hij zijn tweede kampioenschap op rij nadat de Warriors de Cavaliers versloegen in een sweep van vier wedstrijden in de finale. Hij startte de laatste drie wedstrijden van de serie en behaalde gemiddeld 8,0 punten in de vier wedstrijden.
Los Angeles Lakers (2018–2020)
Op 10 juli 2018 tekende McGee bij de Los Angeles Lakers. Hij miste in december zeven wedstrijden vanwege een luchtweginfectie. Op 22 maart 2019 had hij carrièrehoogtes van 33 punten en 20 rebounds, samen met zes geblokkeerde schoten in een verlies van 111-106 tegen de Brooklyn Nets.
Cleveland Cavaliers (2020-heden)
Op 23 november 2020 werd McGee verhandeld van de Los Angeles Lakers naar de Cleveland Cavaliers in ruil voor Alfonzo McKinnie en Jordan Bell.