Im NBA-Draft 2013 wurde Caldwell-Pope an 8. Stelle von den Detroit Pistons ausgewählt. In seinem ersten Jahr startete er in der Hälfte der 82 Spiele und erzielte dabei 5,9 Punkte in knapp 20 Minuten Einsatzzeit. In der Saison 2014–15 etablierte er sich unter Trainer Stan Van Gundy zum Starter und erzielte 12,7 Punkte im Schnitt. Auch die nächsten beiden Jahre verblieb Caldwell-Pope Starter bei den Pistons und legte im Schitt 14 Punkte auf.