Si rese eleggibile per il Draft NBA 2016, che si svolge al Barclays Center di Brooklyn il 23 giugno, durante il quale venne scelto con la quinta scelta assoluta dai Minnesota Timberwolves. Nonostante ci fossero molte aspettative su di lui, nella sua stagione da "rookie", lui avrebbe dovuto partire titolare a scapito del veterano Ricky Rubio (a lungo si parlò di una cessione del catalano, soprattutto in ottica Sacramento Kings e New York Knicks) ma alla fine partì quasi sempre dalla panchina in quanto giocò 78 partite (su 82 totali), ma solo 7 volte partì titolare, senza impressionare molto e tenendo solo 3,8 punti di media. Nell'ottobre 2017 Dunn dichiarò che il poco rendimento fu dovuto anche alla presenza di Rubio e al giocare poco.