ダルビッシュ有
97の成績で折り返し、選手間投票で3年連続のオールスターゲームに選出。オールスターゲーム当日は3回に初登板を果たし1回を無安打無失点に抑えた。7月28日のヤンキース戦で日本人選手では野茂英雄以来となるデビューから3年連続2桁勝利を達成。また、日本ハム時代の2006年からNPB/MLB通じて9年連続で2桁勝利を挙げたことになる。しかし8月13日に右肘の炎症で15日の故障者リスト入り。その後リハビリを続けていたが、MLB歴代最多のシーズン出場選手記録を更新するほど故障者が続出するなどの低迷でリーグ最下位となったチーム状況もあり、9月6日にGMのジョン・ダニエルズがシーズン残り試合で登板しないことを発表した。オフには山本聖子と交際中であることを自身のTwitterにて公表。
2015年はスプリングトレーニングの初登板で右上腕三頭筋の張りを訴え12球で降板する。翌日の3月6日に受けたMRI検査で右肘内側側副靱帯の損傷が判明。トミー・ジョン手術を受けることを13日に発表し、17日にジェームズ・アンドリュースの執刀で手術を受けた。7月30日に山本聖子との間に男児が誕生したことを自身のツイッターで発表。
2016年5月28日のパイレーツ戦で、2014年8月9日以来となるMLB復帰登板を果たす。8月24日のレッズ戦ではNPB/MLB通じての初本塁打を記録した。プレーオフでは10月7日の地区シリーズの第2戦に先発したが、5回5失点で敗戦投手となった。レギュラーシーズンでは17試合に先発登板。7勝5敗、防御率3.41を記録した。
2017年5月13日のフィリーズ戦でMLB通算50勝目を記録。6月24日のヤンキース戦では10奪三振を記録し、日本人投手最多タイとなる通算31度目の2桁奪三振を記録した。
最多勝利:1回(2020年)※アジア人史上2人目、日本人史上初 最多奪三振:1回(2013年)※アジア人史上2人目、日本人史上2人目
2012年1月18日にレンジャーズと6年5600万ドル+出来高400万ドルの総額6000万ドルで契約合意したことを発表し、背番号は日本ハム時代と同じ11に決まった。同日に妻紗栄子との離婚も発表。ダルビッシュは以前「メジャーに行くなら、野球をやめる」と公言していたが、24日の日本ハム退団会見の席で「僕は、相手打者に強い気持ちで向かっていくのが好き。その相手に試合前から『打てないよ』とか『投げないで』とかいわれ、フェアな対戦をしていないんじゃないかと思った。純粋に、すごい勝負がしたかった」とMLB移籍に至った心境の変化を語った。
4月9日のシアトル・マリナーズ戦でメジャー初先発。初回に4失点を喫するなど、5回2/3を8安打、5失点、5奪三振、5四死球の内容だったが、打線の援護に恵まれメジャー初勝利を挙げる。初回4失点以上でのメジャー初登板初勝利は1910年にセントルイス・カージナルスのビル・スティールが達成して以来102年ぶりの記録だった。24日のニューヨーク・ヤンキース戦では黒田博樹と投げ合い、8回1/3を7安打、無失点、10奪三振、2四球で最速97 mph(約156 km/h)も記録する投球で3勝目を挙げる。4月は5試合の登板で4勝0敗、防御率2.18の成績でリーグ月間最優秀新人を受賞。5月27日のトロント・ブルージェイズ戦では腰の張りで5回を投げて降板するも、NPB/MLB通算100勝目を挙げる。前半戦は16試合の先発で10勝5敗、防御率3.59を記録し、最終投票でオールスターゲームに選出される。最終投票の直前にはTwitterでの投票が可能になり、チームメイトと共に自身のTwitterで投票を呼びかけた。オールスターゲーム前日の会見では「すごい選手ばかりなので変な感じがする。