Trout został wybrany w drafcie w 2009 roku z numerem 25. Karierę zawodową rozpoczął w zespołach niższych lig: Arizona Angels, Cedar Rapids Kernels, Rancho Cucamonga Quakes i Arkansas Travelers[1]. W MLB zadebiutował 8 lipca 2011 roku w drużynie Angels w meczu przeciwko Seattle Mariners w wieku 19 lat[2]. 24 lipca 2011 zdobył pierwszego home runa[3].
W lipcu 2012 po raz pierwszy wystąpił w Meczu Gwiazd zawodowej ligi MLB[4]. W tym samym sezonie został najmłodszym w historii MLB zawodnikiem, który wstąpił do Klubu 30–30, zdobywając 30 home runów i 49 skradzionych baz, a także jednogłośnie wybrany najlepszym debiutantem w American League[5][6]. 21 maja 2013 w spotkaniu z Seattle Mariners wygranym przez Angels 12–0, jako najmłodszy zawodnik w historii American League zaliczył cycle[7].
17 kwietnia 2015 w meczu z Houston Astros zdobył 100. i 101. home runa w MLB i został najmłodszym zawodnikiem w historii, który osiągnął pułap 100 home runów i 100 skradzionych baz[12]. 17 listopada 2016 został wybrany po raz drugi w swojej karierze najbardziej wartościowym zawodnikiem w American League[13].
26 maja 2018 zaliczył pierwszy w swojej karierze mecz z pięcioma odbiciami. W spotkaniu z New York Yankees, rozegranym na Yankee Stadium, na pięć podejść zdobył dwupunktowego home runa, trzy runy i cztery RBI. Angels wygrali mecz 11–4. Był to jego pierwszy mecz w MLB, w którym zaliczył pięć odbić[14]. 20 marca 2019 podpisał nowy, dwunastoletni kontrakt wart 426,5 miliona dolarów. To pierwszy czterystomilionowy kontrakt w historii MLB[15]. W sezonie 2019 zdobył rekordowe w swojej karierze 45 home runów i po raz trzeci został wybrany MVP American League[16]
