Кэрролл был выбран на драфте НБА 2009 года в первом раунде под общим 27 номером клубом «Мемфис Гриззлис». Первоначально Демарре в основном выходил со скамейки запасных, а 14 декабря 2010 года был отправлен в фарм-клуб «Дакота Уизардс» из Лиги развития НБА. 5 января его отозвали обратно в основную команду.