Den 9. mai 2013 ble det offentliggjort at Moyes skulle ta over som manager for Manchester United fra 1. juli 2013. Alex Ferguson offentliggjorde sin avgang dagen før, og styret i klubben fulgte Fergusons anbefaling om å ansette Moyes som ny manager. Moyes skrev under en 6-årskontrakt med Manchester United. Tiden i United var svært vanskelig for Moyes. Laget røk ut av FA-cupen med en gang, og det misset finaleplassen i Capital One cup etter et pinlig tap mot Sunderland. I ligaen gikk det aller verst - han forlot laget på 7.-plass. I Champions League gikk det langt bedre, og laget røk ut mot regjerende mester Bayern München. I overgangsvinduet sommeren 2013 kjøpte Moyes kun Marouane Fellaini. Moyes fikk sparken 22. april 2014.