Na poziomie młodzieżowym ("major junior") Dustin Byfuglien występował w Brandon Wheat Kings oraz Prince George Cougars z Western Hockey League. w 2003 roku został wybrany w drafcie przez Chicago Blackhawks. Pierwsze dwa sezony rozgrywał zarówno w zespole z Chicago jak i w filii tej drużyny występującej w American Hockey League – Norfolk Admirals. W trzecim sezonie występował w nowej filii Chicago Blackhawks, Rockford IceHogs. 3 listopada 2007 został powołany do kadry Blackhawks i już nie wrócił do drużyny z AHL. Pierwotnie jako obrońca, w sezonie 2007–08 został przeniesiony na pozycję prawoskrzydłowego by dać zespołowi siłę fizyczną w tercji drużyny przeciwnej. Byfuglien był ważną postacią Chicago Blackhawks w ich zwycięskim sezonie 2009–10, kiedy to w play-offach zdobył 11 bramek i 5 asyst, w tym 3 bramki w finałach.