Em sua carreira na NFL (que durou de 1996 a 2010), Owens mostrou muito talento nas cinco equipes nas quais jogou. No entanto, ele gerou ainda mais controvérsia (argumentos). Owens era conhecido por sua conversa de lixo, celebrações de touchdown (muitas vezes mais para esfregar no adversário do que para despedir seu próprio time), e drama fora de campo, onde ele ajudou vários treinos sem camisa, organizou um reality show (The T.O. Show), e foi modelo para empresas de roupas. Apesar de toda a atenção que ele recebeu, Owens nunca ganhou um Super Bowl. Owens é o único jogador a ter marcado em todas as 32 equipes do campeonato. (Ele já marcou pelo menos duas vezes em todas elas).
São Francisco 49ers
Owens foi redigido pelo San Francisco 49ers na 3ª Rodada do Projeto da NFL de 1996. Este Owens uniu Owens com Jerry Rice. O primeiro placar de Owens na carreira veio com um touchdown de 45 jardas de SteveYoung contra os Cincinnati Bengals para empatar o jogo em uma vitória. Owens surgiu mais tarde como a ameaça número 1 em San Francisco.
Em 2000, Owens zombou (provocou) dos Dallas Cowboys depois de marcar duas vezes do quarterback Jeff Garcia. Desde que os Cowboys estavam em casa, Owens ficou em comemoração na estrela do Dallas duas vezes. Isso resultou no runningback dos Cowboys, Emmitt Smith, batendo seu capacete no gramado para ficar quites depois de ele mesmo ter marcado. Owens marcou pela segunda vez, e voltou para a estrela. No entanto, o defensivo George Teague derrubou Owens. Owens foi chamado por conduta anti-desportiva e foi suspenso por uma semana por seu treinador principal, enquanto o Teague foi expulso pelos oficiais.
Momentos posteriores com os 49ers incluíram Owens agarrando pompons de 49ers e torcendo com eles, e tirando um afiado de sua meia para assinar uma bola de touchdown.
Saída dos 49ers
Após uma discussão com cerca de 49 membros do front office, Owens e a equipe decidiram se separar após a temporada de 2003. O quarterback da Philadelphia Donovan McNabb queria que o Owens fosse um Eagle, assim como muitos fãs do Eagles. Owens foi realmente negociado com os Baltimore Ravens, mas Owens desafiou o direito dos 49ers de fazer a troca e deixou claro que não queria ir para Baltimore. Owens acabou ganhando o caso e foi enviado aos Philadelphia Eagles depois que os Ravens, 49ers e Eagles concordaram com uma rara troca de 3 equipes.
Águias de Filadélfia
Owens teve uma grande temporada em 2004 no campo (pegou 14 TDs), apesar de uma perna quebrada pela segurança dos Cowboys Roy Williams. A principal celebração de Owens foi copiar a dança de Ravens linebacker Ray Lewis em uma vitória contra os Ravens. T.O. ajudou os Philadelphia Eagles a aparecer no Super Bowl XXXIX. Entretanto, a controvérsia de Owens estava em seu ponto alto. Ele teve várias rixas com McNabb e a gerência dos Eagles. Ele foi suspenso b Phili durante a maior parte da temporada 2005. Esse foi o último tempo de Owens com os Eagles.
Dallas Cowboys
Owens assinou um contrato de três anos com os Dallas Cowboys em 2006. Owens (e a estrela QB Tony Romo) desfrutou de uns bons três anos. Notáveis celebrações de touchdown enquanto com os Cowboys dormiam em uma bola e pegavam as pipocas de um fã para despejar sua máscara facial. A única outra forma de controvérsia enquanto Owens estava com os Cowboys foi quando ele cuspiu na cara do cornerback DeAngelo Hall, que, segundo Owens, tinha estado "na cara dele o dia todo". Owens foi multado, mas os dois jogadores fizeram as pazes com a ajuda de Deion Sanders. Owens produziu bem durante o resto de seu tempo em Dallas, mas foi liberado após a temporada de 2008.
Contas de Búfalos
Owens assinou com os Buffalo Bills em 2009. Ele jogou bastante bem durante sua temporada solitária em Buffalo. Ele também pegou um passe de 98 jardas para touchdown, uma carreira longa. Owens, entretanto, não produziu como Buffalo esperava quando lhe pagaram, e assim ele não se demitiu. No entanto, Owens foi creditado por não reclamar nada publicamente, especialmente porque teria sido muito fácil porque os Bills estavam fazendo tão mal.
Cincinnati Bengals
Com os Cincinnati Bengals, Owens e o amigo Chad Ochocinco, que teve o mesmo tipo de celebrações de touchdown, estavam na mesma equipe. Owens liderou os Bengals (incluindo Ochocinco) com 983 jardas de recebimento, mas se machucou e perdeu os dois últimos jogos da temporada 2010. O Owens só foi autorizado a jogar em outubro de 2011. Ninguém queria assiná-lo.
Allen Wranglers
Owens assinou com os Allen Wranglers da Liga de Futebol Indoor para sua temporada de primavera de 2012. Ele também foi seu co-proprietário. Owens marcou três touchdowns em seu primeiro jogo para os Wranglers. No entanto, surgiram relatos durante este tempo de que Owens estava falido.
