Chicago Bulls (2011-2017)
Vroege jaren
Butler werd in 2011 als 30ste gekozen in de NBA draft door de Chicago Bulls. Hij zag beperkte kansen in zijn rookie jaar, speelde 42 wedstrijden tijdens de lock-out verkorte 2011-12 seizoen. Het seizoen daarop speelde hij alle 82 wedstrijden voor de Bulls. Na beperkte speelminuten in het begin van het seizoen 2012-13, kreeg hij in de tweede helft van het seizoen veel speelminuten, waaronder in alle 12 play-offwedstrijden. Op 9 april scoorde hij tegen de Toronto Raptors 28 punten, een record uit zijn carrière. Twee dagen later noteerde hij zijn eerste 20/10-wedstrijd met 22 punten en 14 rebounds tegen de New York Knicks.
In het seizoen 2013-14 miste Butler 15 wedstrijden wegens blessureleed, waardoor hij niet verder kwam dan 67 wedstrijden. Hij speelde gemiddeld 38,7 minuten per wedstrijd, waarmee hij op de eerste plaats stond in de NBA. Tegen de Memphis Grizzlies scoorde hij op 30 december 26 punten, zijn hoogste seizoenscore. Hij vestigde een franchise record toen hij 60:20 speelde in een triple-overtime wedstrijd tegen de Orlando Magic op 15 januari en eindigde met 21 punten, zeven rebounds en zes assists. Aan het einde van het seizoen werd hij benoemd tot het NBA All-Defensive Second Team.
seizoen 2014-15
Op 25 november 2014, Butler gelijk een carrière hoogtepunt met 32 punten in een verlies tegen de Denver Nuggets. Op 3 december 2014 werd hij uitgeroepen tot Eastern Conference Player of the Month voor wedstrijden gespeeld in oktober/november. Later zette hij een nieuwe career high neer van 35 punten in een 103-97 zege op de New York Knicks op 18 december. Op 29 januari 2015 werd Butler benoemd tot reserve voor de Eastern Conference in de 2015 NBA All-Star Game. Op 2 maart 2015 werd hij voor drie tot zes weken uitgeschakeld met een linker elleboogblessure. Hij keerde terug in actie op 23 maart tegen de Charlotte Hornets, met 19 punten en 9 rebounds in een 98-86 overwinning.
Op 20 april zette Butler voor de tweede wedstrijd op rij een playoff-carrièrehoogtepunt, met 31 punten in de Bulls’ 91-82 overwinning op de Milwaukee Bucks om een 2-0 voorsprong te nemen in hun eerste-ronde-serie. Op 25 april scoorde Butler opnieuw het hoogste punt uit zijn carrière in de play-offs met 33 punten, in een 92-90 nederlaag van de Bulls tegen de Bucks, waardoor hun voorsprong in de serie terugliep tot 3-2. De Bulls wonnen Game 6 van de serie, waardoor ze doorgingen naar de halve finales, waar ze met 4-2 verloren van de Cleveland Cavaliers. Op 7 mei werd hij uitgeroepen tot de 2014-15 NBA Most Improved Player en werd de eerste speler in de geschiedenis van de franchise die de award won.
2015-16 seizoen
Op 9 juli 2015 tekende Butler opnieuw bij de Bulls voor een contract van vijf jaar en 95 miljoen dollar. De deal omvatte een speleroptie voor het vijfde jaar. Op 9 december scoorde hij een record van 36 punten in een verlies tegen de Boston Celtics. Hij overtrof dat cijfer met 43 punten op 18 december in een 147-144 viervoudig overtime verlies tegen de Detroit Pistons. Op 3 januari brak Butler het teamrecord van Michael Jordan voor punten in een helft. Hij scoorde 40 van zijn 42 punten na de pauze en leidde de Bulls naar een 115-113 overwinning op de Toronto Raptors. Twee dagen later registreerde hij 32 punten en een toen record van 10 assists in een 117-106 overwinning op de Milwaukee Bucks. Op 14 januari scoorde hij een career-high 53 punten in een 115-111 overtime overwinning op de Philadelphia 76ers. Butler had ook 10 rebounds en 6 assists terwijl hij 15-van-30 velddoelen maakte en 21-van-25 vrije worpen om de Bulls te helpen een drie-game verlies te breken. Hij werd de eerste Bulls speler die 50 punten scoorde sinds Jamal Crawford in 2004. Op 5 februari verrekte Butler zijn linkerknie in een wedstrijd tegen de Denver Nuggets en miste bijna vier weken. Hij werd verkozen om te spelen in de 2016 NBA All-Star Game, maar de blessure dwong hem om af te haken, en hij werd vervolgens in het East team vervangen door teamgenoot Pau Gasol. Butler miste 11 wedstrijden met de knieblessure en kwam op 5 maart tegen de Houston Rockets weer in actie voor de Bulls. In 34 minuten liet hij 24 punten, 11 rebounds, 6 assists en 1 steal optekenen in een 108-100 overwinning, waarmee hij de Bulls hielp een vier-game losing streak te doorbreken. Op 7 maart keerde hij echter terug naar de zijlijn voor de wedstrijd tegen de Milwaukee Bucks wegens rugpijn en een zwelling in zijn linkerknie. Na een afwezigheid van drie wedstrijden keerde hij op 14 maart tegen de Toronto Raptors terug in actie. Op 2 april registreerde hij zijn eerste driedubbele dubbel uit zijn carrière met 28 punten en de hoogste punten uit zijn carrière van 17 rebounds en 12 assists in een 94-90 verlies tegen de Detroit Pistons. In de seizoensfinale van de Bulls op 13 april noteerde Butler zijn tweede carrière triple-double met 10 punten, 12 rebounds en 10 assists in een 115-105 overwinning op de Philadelphia 76ers.
seizoen 2016-17
In de seizoensopener van de Bulls op 27 oktober scoorde Butler een team-high 24 punten in een 105-99 zege op de Boston Celtics. Op 9 november had hij 39 punten in een 115-107 verlies tegen de Atlanta Hawks. Drie dagen later scoorde hij 37 punten, raakte alle 14 vrije worpen, pakte acht rebounds en gaf een seizoenshoge negen assists in een 106-95 overwinning op de Washington Wizards. Op 20 november scoorde hij een recordscore van 40 punten in een 118-110 overwinning op de Los Angeles Lakers. De volgende dag werd hij uitgeroepen tot Eastern Conference Speler van de Week voor de wedstrijden van maandag 14 november tot en met zondag 20 november. Op 28 december evenaarde hij zijn hoogste punt van het seizoen met 40 punten en sloeg een 20-footer op de zoemer om de Bulls een 101-99 comeback overwinning op de Brooklyn Nets te bezorgen. Butler scoorde negen punten in de laatste 21⁄2 minuten om Chicago weer op de been te krijgen. Hij eindigde 11 voor 11 vanaf de vrije worplijn en pakte 11 rebounds toen de Bulls in de laatste drie minuten een achterstand van zeven punten overwonnen.
Op 2 januari 2017 scoorde Butler 52 punten in een 118-111 zege op de Charlotte Hornets. Hij kwam een punt te kort voor zijn career high, die hij op 14 januari 2016 kreeg, en scoorde 20 punten in de eerste helft en 17 in de laatste vier minuten van de wedstrijd. Hij had ook 12 rebounds en zes assists terwijl hij 21-van-22 van de vrije-worp lijn schoot. Op 7 januari bereikte hij voor de derde keer in zes wedstrijden de 40-puntengrens met 42 punten in een 123-118 overwinning in overtime op de Toronto Raptors. Twee dagen later werd hij uitgeroepen tot Eastern Conference Speler van de Week voor de wedstrijden van maandag 2 januari tot en met zondag 8 januari. Op 19 januari werd Butler benoemd tot starter in het Eastern Conference All-Star Team voor de 2017 NBA All-Star Game. Nadat hij de wil van de jongere spelers van het team in twijfel trok na een verlies tegen de Atlanta Hawks op 25 januari, kreeg Butler een boete en werd hij voor straf buiten de startopstelling gehouden tegen de Miami Heat op 27 januari. Hij eindigde vervolgens met slechts drie punten op 1-uit-13 schieten. Op 25 februari 2017 noteerde hij zijn derde triple-double uit zijn carrière met 18 punten, 10 rebounds en 10 assists in een 117-99 zege op de Cleveland Cavaliers. Op 26 maart 2017 had hij 20 punten en een career-high 14 assists in een 109-94 zege op de Milwaukee Bucks. Op 6 april 2017 noteerde hij zijn vierde triple-double uit zijn loopbaan met 19 punten, 10 rebounds en 10 assists in een 102-90 zege op de Philadelphia 76ers.
Minnesota Timberwolves (2017-2018)
Op 22 juni 2017 werd Butler, samen met de rechten op Justin Patton (de 16e pick in de 2017 NBA draft), verhandeld aan de Minnesota Timberwolves in ruil voor Zach LaVine, Kris Dunn en de rechten op Lauri Markkanen (de 7e pick in de 2017 NBA draft). In zijn debuut voor de Timberwolves in hun seizoensopener op 18 oktober, scoorde Butler 12 punten in een 107-99 verlies tegen de San Antonio Spurs. Op 3 december scoorde hij 20 van zijn 33 punten in het vierde kwart van de 112-106 zege van de Timberwolves op Los Angeles Clippers. Op 12 december scoorde hij 38 punten in een 118-112 overtime verlies tegen de Philadelphia 76ers. Op 18 december had hij 37 punten in een 108-107 overwinning op de Portland Trail Blazers. Op 27 december scoorde Butler 12 van Minnesota’s 14 punten in overtime en sloot af met een seizoen-high 39 om de Timberwolves naar een 128-125 overwinning op de Denver Nuggets te tillen. Op 23 januari werd hij uitgeroepen tot een Western Conference All-Star reserve. Op 9 februari, in zijn terugkeer in Chicago, scoorde Butler 38 punten in een 114-113 verlies tegen de Bulls. Butler koos ervoor om niet te spelen in de All-Star Game, omdat hij prioriteit gaf aan de stretch run van het seizoen en dacht dat de rust hem ten goede zou komen. Echter, in de eerste wedstrijd van de Timberwolves na de All-Star break, op 23 februari tegen de Houston Rockets, verliet Butler de wedstrijd laat in het derde kwart met een blessure aan zijn rechterknie. Twee dagen later onderging hij een meniscusoperatie en werd hij voor onbepaalde tijd uitgeschakeld. Butler keerde terug op 6 april en scoorde 18 punten in een 113-96 overwinning op de Los Angeles Lakers. In Game 3 van de eerste ronde van de play-offserie van de Timberwolves tegen de Rockets sloeg Butler vier driepunters onder zijn 28 punten in een 121-105 zege. De Timberwolves verloren de serie in vijf games.
Kort voor het trainingskamp in 2018 vroeg Butler om een handel van de Timberwolves, waarbij hij aangaf dat hij in het off-season van 2019 niet opnieuw bij het team zou tekenen. Toen een handel niet werd bereikt voor het begin van het reguliere seizoen, koos Butler ervoor om in 2018-19 voor Minnesota te spelen. Hij verscheen in 10 van de eerste 13 wedstrijden van de Timberwolves voordat hij begin november werd verhandeld.
Philadelphia 76ers (2018-2019)
Op 12 november 2018 werd Butler, samen met Justin Patton, verhandeld aan de Philadelphia 76ers in ruil voor Jerryd Bayless, Robert Covington, Dario Šarić en een 2022 tweede ronde draft pick. Hij maakte zijn debuut voor de 76ers twee dagen later, met 14 punten in een 111-106 verlies tegen de Orlando Magic. Op 25 november noteerde hij 34 punten en 12 rebounds en maakte hij een 3-pointer met 2,3 seconden resterend om de 76ers een 127-125 overwinning op de Brooklyn Nets te bezorgen. Op 5 december scoorde hij een seizoenshoge 38 punten in een 113-102 verlies tegen de Toronto Raptors. Twee dagen later had hij een tweede wedstrijd op rij met 38 punten in een 117-111 overwinning op de Detroit Pistons. Op 29 januari werd Butler overgeplaatst naar point guard en had 20 punten en zes assists in een 121-105 zege op de Los Angeles Lakers. In Game 1 van de eerste ronde van de playoff-serie van de 76ers tegen de Nets scoorde Butler een game-high 36 punten in een 111-102 verlies. In Game 2 van de tweede ronde had Butler 30 punten en 11 rebounds om de 76ers te helpen de reeks tegen de Raptors op 1-1 te houden met een 94-89 overwinning. In Game 6 scoorde hij 25 punten in een 112-101 overwinning, waardoor de 76ers de serie tegen de Raptors op 3-3 hielpen. De 76ers gingen 92-90 verliezen in Game 7 ondanks Butlers 16 punten.
Miami Heat (2019-heden)
Op 6 juli 2019 tekende Butler bij de Miami Heat via een sign and trade met de 76ers in een vier-team trade. Op 9 december 2019 werd Butler uitgeroepen tot Eastern Conference Player of the Week nadat hij gemiddeld 27,5 punten, 9,0 rebounds en 8,5 assists per wedstrijd had. Op 10 december noteerde Butler een career-high 18 rebounds, samen met 20 punten en 11 assists in een 135-121 overtime overwinning tegen de Atlanta Hawks. Op 30 januari werd Butler benoemd tot zijn vijfde NBA All-Star Game.
De Heat bereikte de NBA Finals na het verslaan van de Boston Celtics in de Eastern Conference Finals in zes games, waardoor Butler zijn eerste Finals-optreden verdiende. In Game 3 van de 2020 NBA Finals, eindigde Butler met 40 punten, 11 rebounds en 13 assists en werd de derde speler in de geschiedenis van de Finals die een triple-double van 40+ punten noteerde, samen met LeBron James (toen met Cleveland) in 2015 en Jerry West met de Los Angeles Lakers in 1969. Butler werd ook de eerste speler die meer punten, rebounds en assists had in een Finals-wedstrijd dan James, die eindigde met 25 punten, 10 rebounds en acht assists. In Game 5 had Butler 35 punten, 12 rebounds, 11 assists en 5 steals om de eerste speler te worden met meer dan 35 punten, meer dan 10 rebounds, meer dan 10 assists en meer dan 5 steals in een Finals-wedstrijd. Hij is ook de tweede speler die dergelijke statistieken haalt in de NBA play-off geschiedenis na Gary Payton in 2000. Butler werd de tweede speler met meerdere triple-doubles van 30 punten in dezelfde Finals-serie, na James in 2015. Hij werd de zesde speler met meerdere triple-doubles in een Finals serie samen met James, Magic Johnson, Larry Bird, Wilt Chamberlain en Draymond Green. De Heat trok in zes games aan het kortste eind tegen de Los Angeles Lakers. Uiteindelijk werd Butler slechts de tweede speler in een Finals-serie die zijn team leidde in punten, rebounds, assists, steals en blocks, samen met James in 2016.
Op 11 februari 2021 noteerde Butler zijn 10e carrière triple-double met 27 punten, 10 rebounds en 10 assists in de 101-94 overwinning van de Heat op de Houston Rockets. Op 18 februari noteerde Butler zijn 13e triple-double uit zijn carrière met 13 punten, 10 rebounds en 13 assists in een 118-110 zege op de Sacramento Kings, waarmee hij de eerste speler in de geschiedenis van de franchise werd met drie opeenvolgende triple-doubles. Samen met teamgenoot Bam Adebayo, die 16 punten, 12 rebounds en 10 assists noteerde, werden ze het eerste duo in de geschiedenis van de competitie dat meer dan eens een triple-double in dezelfde wedstrijd registreerde.