McDavid è stato selezionato al Draft NHL dagli Edmonton Oilers come prima scelta assoluta, firmando un contratto triennale. Debuttò nella NHL il 9 ottobre 2015 nella sconfitta per 3–1 contro i St. Louis Blues. McDavid andò a segno per la prima volta quattro giorni dopo, nella sconfitta 4–2 contro i Dallas Stars. Sia nella stagione NHL 2016-2017 sia nella stagione NHL 2017-2018 ha vinto l'Art Ross Trophy, il premio riservato al giocatore che guida la graduatoria dei punti (somma di gol e assist) realizzati al termine della stagione regolare, andando a punti in 100 occasioni nella prima stagione e in 108 nella seconda.