Sammen med Walter Becker startet han Steely Dan i 1972. De to utgjorde kjernen i gruppen og skrev sammen alle låtene til bandet. Becker spilte bass, og Fagen keyboard, og i tillegg sang han. Etter hvert forlot de andre medlemmene Steely Dan, og gruppen ble mer et studioprosjekt for Becker og Fagen. I 1982 ble gruppen oppløst, og Fagen gav ut sitt første soloalbum, , som solgte veldig bra.