Owens, 1996'dan 2010'a kadar süren NFL kariyerinde oynadığı beş takımda çok yetenekli olduğunu gösterdi. Ancak, daha da fazla tartışmaya (argüman) yol açtı. Owens, boş konuşmaları, aşırı gol kutlamaları (genellikle kendi takımını ateşlemekten çok rakibin gözüne sokmak için) ve saha dışı dramalarıyla tanındı; birkaç gömleksiz antrenmana yardım etti, bir reality şov (The T.O. Show) sundu ve giyim şirketleri için modellik yaptı. Gördüğü tüm ilgiye rağmen Owens hiçbir zaman bir Super Bowl kazanamadı. Owens ligdeki 32 takımın tamamında gol atan tek oyuncudur. (Aslında hepsine en az iki kez sayı atmıştır.)
San Francisco 49ers
Owens 1996 NFL Seçmelerinin 3. Turunda San Francisco 49ers tarafından seçilmiştir. Bu, Owens'ı Jerry Rice ile birleştirdi. Owens'ın kariyerindeki ilk sayı, Cincinnati Bengals'a karşı Steve Young'dan gelen 45 yardalık touchdown ile geldi. Owens daha sonra San Francisco'da 1 numaralı tehdit olarak ortaya çıktı.
2000 yılında Owens, oyun kurucu Jeff Garcia'dan iki gol yedikten sonra Dallas Cowboys ile alay etti (dalga geçti). Cowboys evinde olduğu için Owens iki kez Dallas yıldızının üzerinde kutlama yaptı. Bu durum Cowboys'un koşucusu Emmitt Smith'in kendisi sayı attıktan sonra ödeşmek için kaskını çime çarpmasıyla sonuçlandı. Owens ikinci kez sayı yaptı ve tekrar yıldızın yanına gitti. Ancak defans oyuncusu George Teague, Owens'ı yere düşürdü. Owens sportmenlik dışı davranış nedeniyle baş antrenörü tarafından bir hafta uzaklaştırılırken, Teague de hakemler tarafından oyundan atıldı.
Owens'ın 49ers amigo kızlarının ponponlarını kapıp onlarla birlikte tezahürat yapması ve bir touchdown topunu imzalamak için çorabından kalem çıkarması da 49ers'la daha sonra yaşadığı anlardan bazılarıydı.
49ers'dan ayrılış
Bazı 49ers ön büro üyeleriyle yaşadığı tartışmanın ardından Owens ve takım 2003 sezonundan sonra yollarını ayırmaya karar verdi. Philadelphia oyun kurucusu Donovan McNabb, birçok Eagles taraftarı gibi Owens'ın da bir Kartal olmasını istiyordu. Owens aslında Baltimore Ravens'a takas edildi, ancak Owens 49ers'ın takas yapma hakkına itiraz etti ve Baltimore'a gitmek istemediğini açıkça belirtti. Owens sonunda davayı kazandı ve Ravens, 49ers ve Eagles'ın nadir görülen 3 takımlı bir takası kabul etmesinin ardından Philadelphia Eagles'a gönderildi.
Philadelphia Eagles
Owens 2004 yılında Cowboys'un güvenlik görevlisi Roy Williams'ın bacağını kırmasına rağmen sahada harika bir sezon geçirdi (14 TD yakaladı). Owens'ın ana kutlaması Ravens'a karşı alınan bir galibiyette Ravens defans oyuncusu Ray Lewis'in dansını taklit etmesiydi. T.O. Philadelphia Eagles'ın Super Bowl XXXIX'a çıkmasına yardımcı oldu. Ancak, Owens'ın tartışmaları en yüksek noktasındaydı. McNabb ve Eagles yönetimiyle çeşitli anlaşmazlıklar yaşadı. Philadelphia tarafından 2005 sezonunun büyük bir bölümünde uzaklaştırıldı. Bu Owens'ın Eagles ile geçirdiği son dönemdi.
Dallas Kovboyları
Owens 2006 yılında Dallas Cowboys ile üç yıllık bir sözleşme imzaladı. Owens (ve yıldız oyun kurucu Tony Romo) iyi bir üç yıl geçirdi. Cowboys'dayken kayda değer gol kutlamaları arasında bir topun üzerinde uyumak ve bir taraftarın patlamış mısırını kapıp yüz maskesinden aşağı dökmek vardı. Owens'ın Cowboys'tayken yaşadığı tek tartışma, Owens'a göre "bütün gün suratına tüküren" köşe oyuncusu DeAngelo Hall'un suratına tükürmesiydi. Owens para cezasına çarptırıldı, ancak iki oyuncu Deion Sanders'ın yardımıyla barıştı. Owens Dallas'ta kaldığı süre boyunca iyi bir performans sergiledi ancak 2008 sezonundan sonra serbest bırakıldı.
Buffalo Bills
Owens 2009 yılında Buffalo Bills ile sözleşme imzaladı. Buffalo'daki tek sezonunda oldukça iyi oynadı. Ayrıca 98 yardalık bir touchdown pası yakaladı ki bu kariyerinin en uzun pasıydı. Ancak Owens, Buffalo'nun kendisine ödeme yaparken umduğu gibi bir performans göstermedi ve bu yüzden takımdan ayrılmadı. Ancak Owens, özellikle de Bills çok kötü gittiği için bu çok kolay olabileceğinden, kamuoyu önünde hiç şikayet etmediği için takdir edildi.
Cincinnati Bengals
Cincinnati Bengals'ta Owens ve aynı tür gol kutlamalarına sahip arkadaşı Chad Ochocinco aynı takımdaydı. Owens, Bengals'a (Ochocinco da dahil) 983 yarda ile liderlik etti, ancak sakatlandı ve 2010 sezonunun son iki maçını kaçırdı. Owens 2011 yılının Ekim ayına kadar oynayabilecek duruma gelemedi. Kimse onunla sözleşme imzalamak istemedi.
Allen Wranglers
Owens, 2012 bahar sezonu için Salon Futbolu Ligi'nden Allen Wranglers ile sözleşme imzaladı. Aynı zamanda onların ortak sahibiydi. Owens Wranglers'daki ilk maçında üç touchdown yakaladı. Ancak bu sırada Owens'ın beş parasız olduğuna dair haberler çıktı.
