Fra 2005 til 2009 hadde Stamos en hovedrolle i NBCs medisinske drama som dr. Tony Gates. I september 2009 begynte han å spille rollen som Albert i Broadway i gjenopplivingen av . Fra september 2015 til 2016 spilte Stamos hovedrollen i Fox' situasjonskomedie . I 2015 har han vært utøvende produsent av Netflix-serien , og gjort sporadiske opptredener i rollen som Jesse Katsopolis.