En enero de 2009, McIlroy logró su primer triunfo profesional en el Dubai Desert Classic, alcanzando así el 16º puesto en la lista mundial.

El norirlandés terminó 2° en el European Tour por detrás de Lee Westwood con 14 top 10, y 9° en la lista mundial.

En octubre disputó por primera vez la Copa Ryder, que la selección europea ganó por un punto frente a la estadounidense.

McIlroy inició la temporada 2012 del European Tour con un segundo lugar en Abu Dabi y un quinto empatado en Dubái.

En la temporada regular del PGA Tour, resultó ganador en el Honda Classic, tercero en el WGC Cadillac Championship y segundo en el campeonato de Quail Hollow, pero alternó dichos resultados con otras actuaciones pobres, de modo que peleó con otros golfistas por el primer puesto en la lista mundial.

Finalizó tercero en la temporada regular del PGA Tour, tras lo cual jugó mal en el Barclays, ganó el Campeonato Deutsche Bank y el Campeonato BMW, y llegó décimo empatado en el Tour Championship, de manera que terminó segundo en la Copa FedEx por detrás de Brandt Snedeker y primero en la lista de ganancias.

Además jugó otros cinco torneos del European Tour, finalizando quinto en el Campeonato Mundial de Dubái.

Mclroy inició la temporada 2014 del PGA Tour con un sexto lugar en el WGC-HSBC Champions y un segundo puesto en el Honda Classic.

Así, finalizó primero en la lista de ganancias del circuito estadounidense, aunque quedó tercero en la Copa FedEx.

De este modo, resultó primero en la clasificación final del European Tour y 15º en la Copa FedEx.

En la temporada 2017 del PGA Tour, Mcilroy consiguió el cuarto lugar en el WGC-HSBC Champions, Arnold Palmer Invitational y el Abierto Británico.

En el European Tour, obtuvo el segundo lugar en el British Masters y en el BMW SA Open.

En la temporada 2018 del PGA Tour, Mcilroy triunfó en el Arnold Palmer Invitational con un total de 270 golpes (-18).

En el European Tour, Mcilroy consiguió tres segundos puestos, BMW PGA Championship, en el Abierto Británico y en el Omega Dubai Dessert Classic.

En agosto de 2011 publicó que estaba saliendo con la tenista profesional Caroline Wozniacki.