Fouts valdes i tredje rundan som 64:e spelare i NFL-draften 1973 och ledde Chargers till slutspelet 1979-1982 och två gånger till AFC-titelspelet (1980 och 1981). Under den perioden hamnade San Diego bland de fyra bästa i NFL när det gällde poäng varje säsong och ledde två gånger ligan. Fouts ledde ligan fyra gånger när det gäller passing yards och avslutade sin karriär med över 40 000 yards, vilket var den tredje spelaren som överträffade den gränsen. Han valdes in i Pro Football Hall of Fame 1993.
Fouts valdes sex gånger till Pro Bowl (1979, 1980, 1981, 1982, 1983, 1985) och hade ett passersnitt på över 90,0 under en treårsperiod (1981-83). Han var den första NFL-spelaren att överträffa 4 000 passing yards under tre raka säsonger (1979-1981), ledde NFL i passing yards under fyra raka säsonger (1979-1982) och överträffade sex gånger 20 touchdowns, med karriärens högsta 33 under 1981. Hans karriärrekord på 4 802 passing yards under säsongen 1981 var då ett NFL-rekord.
Fouts satte NFLs säsongsrekord i passing yards under tre raka säsonger från 1979 till 1981 med sammanlagt 4 082, 4 715 och 4 802 yards. Han slog Joe Namaths professionella rekord på 4 007 som sattes i American Football League 1967, och Dan Marino slog Fouts rekord 1984 med 5 084 yards. Chargers 1979 var den första AFC Western Division-mästaren som körde fler passningar (541) än löpningar (481). Fouts kom på andra plats efter Earl Campbell i Associated Press (AP) omröstning för både NFL Most Valuable Player (MVP) och Offensive Player of the Year Awards. Följande säsong satte Fouts NFL-rekord med åtta matcher med 300 yards eller mer i passningsspelet och blev den första quarterbacken att kasta 30 touchdowns under en säsong sedan Daryle Lamonica 1969. Under 1982, en säsong som förkortades till nio matcher på grund av en strejk, hade Fouts ett genomsnitt på 320 yards passning per match, ett NFL-rekord som stod sig tills Drew Brees hade ett genomsnitt på 342,25 år 2011. Höjdpunkterna den säsongen var bland annat två raka segrar mot 1981 års Super Bowl-lag San Francisco (41-37) och Cincinnati (50-34) där Fouts kastade för över 400 yards i varje match för att leda Chargers till skyttesegrar. Den säsongen utsågs han till NFL MVP av Pro Football Writers Association och Newspaper Enterprise Association. Han slutade på andra plats i AP-poll efter Mark Moseley, den enda kicker som någonsin vunnit priset. AP röstade dock fram honom som ligans offensiva MVP, vilket även Pro Football Weekly gjorde.
Fouts blev utsedd till All-Pro både 1979 och 1982, samtidigt som han utsågs till 2nd Team All-Pro 1980 och 1985. Dessutom utsågs Fouts också till 2nd Team All-AFC 1981 och 1983. Fouts och Chargers förlorade dock båda AFC Championship Games som de spelade i.
Fouts första år i ligan var ogynnsamma, men med ankomsten av huvudtränaren Don Coryell 1978 vände Chargers lycka. Det var dock två år tidigare, med Bill Walshs ankomst som Chargers offensiva koordinator, som fröna till framgång planterades. Under Coryell var Chargers kända som Air Coryell på grund av det djupa passningsspelet och att tight end:en var en viktig mottagare. Detta krävde en tuff, intelligent quarterback med en stark arm. Fouts passade in i bilden.
Fouts var inte en rörlig quarterback och det djupa passningsspelet ledde till många träffar. Hall of Fame-tränaren Bill Walsh, som var Chargers assisterande tränare 1976, sade att ”Dan Fouts hade en kylig, stålliknande nerv och mod … Han fick mycket stryk, mycket stryk, men fortsatte att spela, oavsett om han var skadad eller inte. Han spelade mer fysisk fotboll än någon annan i sitt lag, inklusive linebackers”. Fouts använde sig sällan av shotgun, utan gick tillbaka från centern och letade efter en av många bra mottagare. Wide receiver Charlie Joiner och tight end Kellen Winslow var de mest kända, båda nu i Hall of Fame, men John Jefferson och Wes Chandler, bland andra, var också viktiga. Fouts passningar gjorde det möjligt för Winslow att leda NFL i mottagningar två gånger (1980,1981), medan Winslow (1982) och Lionel James (1985) ledde AFC i mottagningar vid ytterligare två kombinerade tillfällen. James satte 1985 NFL-rekordet (som sedan dess har brutits) för mottagningsyards av en running back med 1 027. Jefferson blev den första mottagaren som fick 1 000 yards i mottagning under var och en av sina tre första säsonger i NFL. Både Jefferson (1980) och Chandler (1982) ledde NFL i antal mottagningsyards. Chandlers genomsnitt på 129 yards mottagning per match 1982 är fortfarande ett ligarekord. Både Jefferson (1978, 1980) och Chandler (1982) ledde NFL i antalet mottagna TDs. År 1980 blev Winslow, Jefferson och Joiner den första trion i samma lag som hade 1 000 yards mottagning under en säsong. När han gick i pension efter 1986 var Joiner NFL:s ledare genom tiderna i mottagningar med 750.
Passskydd var också avgörande för en sådan offensiv. Chargers hade en utmärkt offensiv linje som skyddade Fouts väl och inkluderade fyra gånger Pro Bowler Ed White, fem gånger Pro Bowler Russ Washington, tre gånger Pro Bowler Doug Wilkerson, Billy Shields och Don Macek. Chargers ledde ligan i passningsyard ett NFL-rekord sex år i rad från 1978 till 1983 och återigen 1985 under Fouts. De ledde också ligan i totala yards i anfall 1980-1983 och 1985.
Trots att Chargers gick till slutspel från 1979 till 1982 och spelade i två AFC Championship Games, gick Chargers aldrig till Super Bowl under Fouts (även om de gick 7 år efter hans pensionering). Vanligtvis tillskrivs detta dåligt försvar och deras ovilja att springa bollen. Under Fouts bästa tid var försvaret inte lika bra, men löpspelet blev mycket bättre med Chuck Muncie, som byttes från New Orleans 1980, och James Brooks, som hämtades från Auburn 1981. Försvaret drabbades dock av en förlust när Fred Dean, en All-Pro sackspecialist, byttes bort till San Francisco 49ers 1981 i en kontraktstvist, och Dean skulle vinna UPI NFC Defensive Player of the Year (samtidigt som han bara spelade i 11 matcher) det året på väg mot en Super Bowl-seger och hjälpa 49ers till ytterligare en Super Bowl-titel tre år senare. Dean skulle senare bli invald i Hall of Fame.
”Jag kan inte säga hur mycket det påverkade oss, eftersom vi tog oss till AFC-mästerskapsspelet”, sade Chargers allproffsförsvarare Gary ”Big Hands” Johnson om förlusten av Dean. ”Men jag kan säga att om vi hade haft mer passningsryck från hörnet hade det kanske varit annorlunda.” U-T San Diego kallade 2013 bytet för ”kanske det största misstaget i franchisehistorien”. Fouts själv skulle nästan bytas 1983 till Baltimore Colts i utbyte mot rättigheterna till John Elway på grund av en kontraktstvist, men skulle komma överens om en förlängning och Elway skulle i stället bytas till rivalen Denver Broncos.
Totalt uppnådde Chargers tre segrar mot fyra förluster i slutspelet under Fouts, som kastade för över 300 yards i alla utom två av dessa matcher. En av deras mer anmärkningsvärda segrar var 1982 års slutspelsmatch känd som The Epic i Miami, där Fouts ledde sitt lag till en 41-38 seger genom att slutföra 33 av 53 passningar för ett franchiserekord på 433 yards och 3 touchdowns på den varma och fuktiga dagen. Hans avslut, försök och yards i matchen var alla NFL:s postseasonrekord vid den tidpunkten. Veckan därpå i AFC-mästerskapsmatchen i Cincinnati var det 92 °F lägre temperatur jämfört med föregående vecka i Miami, och Chargers förlorade med 27-7 i vad som är känt som Freezer Bowl.
Säsongen därpå kastade han 333 yards och 3 touchdowns i en seger med 31-28 mot Pittsburgh Steelers i AFC Wild Card-omgången. Fouts slutspelskarriär tog slut i AFC Divisional Playoff-matchen mot Miami, där han kastade 5 interceptions till endast en touchdown-passning. Fouts fortsatte att spela ytterligare fyra säsonger med Chargers och gick i pension 1987 efter 15 år i laget. Han avslutade sin karriär som Chargers alla tiders ledare i passing yard och touchdowns med 43 040 respektive 254.