In seinem ersten vollen Jahr als Profi-Baseballer stahl Davis 40 Bases in 62 Spielen.
Als Davis 1984 zum ersten Mal in der Major League auftauchte, hatte er aufgrund seiner körperlichen Talente das Potenzial, einer der aufregendsten Spieler des Spiels zu werden. Er war ein seltener Five-Tool-Spieler, der sowohl über Home-Run-Power als auch über enorme Schnelligkeit auf den Basepaths verfügte. Er machte es sich zur Gewohnheit, Homeruns zu stehlen, und zog Vergleiche mit Willie Mays nach sich.
Davis begann 1986 zu brillieren, schlug .277, schlug 27 Homeruns und stahl 80 Bases. Er und Rickey Henderson bleiben die einzigen Spieler in der Geschichte der Major League, die Mitglieder des „20/80-Clubs“ sind. In einer Zeitspanne von 162 Spielen – vom 11. Juni 1986 bis zum 4. Juli 1987 – trat er 659 Mal auf die Platte und schlug .308/.406/.622 mit 47 Homers, 149 Runs, 123 RBI und 98 gestohlenen Bases. (Er wurde nur 12 Mal beim Stehlen erwischt.)
Davis baute 1987 weiter auf seinen Erfolg auf. Am Eröffnungstag erzielte er ein 3:3 mit einem Home Run, einer gestohlenen Base und zwei Walks. In den ersten 10 Spielen schlug er .526 mit 4 Homeruns und 8 gestohlenen Basen. Am 1. Mai 1987 schlug er 2 Homeruns, darunter einen Grand Slam. Zwei Tage später schlug er drei weitere Homeruns – jeweils einen nach links, in die Mitte und ins rechte Feld – einschließlich eines Grand Slams und einer gestohlenen Base. Im selben Monat gelang ihm ein weiterer Grand Slam, womit er der erste Spieler in der Geschichte war, der drei in einem Monat erzielte. Während eines ereignisreichen Spiels in den späten Innings im Wrigley Field am 4. September prallte Davis gegen die Mauer des Outfields, als er einen tiefen Flyball fing; er lag einige Augenblicke auf dem Boden und wurde danach verlangsamt.
Davis beendete die Saison 1987 mit einem Durchschnitt von .293, 37 Homers und 50 Steals. Er war der erste Spieler in der Geschichte, der in einer Saison 30 Homeruns erzielte und 50 Bases stahl, obwohl er nur 129 Spiele bestritt. Vor 1987 hatten nur sechs Spieler den 30-30er Club erreicht. In dieser Saison schlossen sich drei weitere Spieler, darunter Strawberry, Joe Carter und Howard Johnson, Davis im 30-30-Club an. Er führte die Liga bei der Power-Speed-Zahl (42,53) mit einer Marke an, die die dritthöchste Einzelsaisonmarke aller Zeiten ist.
Von 1986 bis 1990 erzielte Davis im Durchschnitt 30 Homeruns und 40 gestohlene Basen. In dieser Zeit war er einer der aufregendsten Spieler des Spiels und ein sehr sichtbarer Superstar. Von 1986 bis 1990 erhielt er jedes Jahr Unterstützung bei der MVP-Wahl und landete jedes Jahr unter den ersten 15. Von 1986 bis 1989 landete er außerdem jedes Jahr in den Top 10 der NL bei Homeruns, Slugging-Prozentsatz und OPS. Zwar hatte er später in seiner Karriere noch einige gute Saisons, doch Verletzungen verhinderten, dass er diese Spitzenwerte erneut erreichte. Mit einem soliden Team um ihn herum war Davis 1990 ein Schlüsselspieler in Cincinnatis „Wire-to-Wire“-Meisterschaftssaison.
Einer der berühmtesten Momente von Davis war, als er bei seinem ersten World Series-Schlag 1990 einen Homerun gegen Dave Stewart aus Oakland erzielte. Der Homerun löste einen World Series-Sweep für die Reds aus. Als er in Spiel 4 der Serie nach einem Ball tauchte, erlitt Davis einen Nierenriss, der operiert werden musste. Außerdem wurde er außerhalb der Saison an einem Knie operiert, das er sich zuvor verletzt hatte.
Nach 1990 konnte Davis seine Karriere nicht wieder in Schwung bringen. Verletzungen sabotierten sein Spiel im Jahr 1991, und er wurde für Tim Belcher und John Wetteland an die Los Angeles Dodgers verkauft. 1992 erlitt er mehrere weitere Verletzungen und war weitgehend ineffektiv.
Am 23. August 1993 gaben die Dodgers Davis für einen später zu benennenden Spieler an die Detroit Tigers ab. Eine Woche später schickten die Tigers den Pitcher John DeSilva zu den Dodgers, um den Handel abzuschließen. Die Tigers verfügten 1993 über eine der besten Offensiven und waren bestrebt, eine ihrer wenigen Schwachstellen, die Center Field Position, zu verbessern. Davis ersetzte Milt Cuyler und schlug in 29 Spielen mit den Tigers relativ gut; er schlug als Fünfter oder Sechster und schloss mit einem bereinigten OPS von 142 und seiner sechsten 20/20-Saison ab. Davis sollte 1994 der wichtigste Center Fielder der Tigers werden, aber Verletzungen beschränkten ihn auf nur 37 Spiele und einen Batting Average von nur .183. Nach der durch den Streik verkürzten Saison 1994 wurde Davis von den Tigers in die Free Agency entlassen und zog sich zurück.
Nach einer Saison der Erholung fühlte er sich gesund genug, um 1996 mit Cincinnati in den Baseball zurückzukehren. Er hatte eine solide Saison mit einem Durchschnitt von .287 und 26 Homeruns, obwohl Verletzungen seine Spielzeit einschränkten. Er spielte jedoch gut genug, um Baltimore zu überzeugen, ihn als Free Agent unter Vertrag zu nehmen.