Po zwycięstwie przez nokaut w pierwszej rundzie nad Fabiano Silvą na Cage Warriors 170, Hughes opuścił organizację i został wolnym agentem. Ostatecznie podpisał kontrakt z Professional Fighters League (PFL).
Bellator i PFL Hughes zadebiutował w amerykańskiej organizacji, pokonując Bobby'ego Kinga przez techniczny nokaut w drugiej rundzie na Bellator Champions Series 3 w dniu 22 czerwca 2024. Dzięki tej wygranej, stanął do kolejnej walki z byłym mistrzem wagi piórkowej, A.J. McKee, na gali PFL Super Fights: Battle of the Giants 19 października 2024. Wygrał walkę przez niejednogłośną decyzję.
25 stycznia 2025 w walce wieczoru gali PFL Road to Dubai Champions Series: Nurmagomedov vs. Hughes zmierzył się z niepokonanym Usmanem Nurmagomiedowem o mistrzostwo Bellator MMA w wadze lekkiej. Przegrał walkę przez większościową decyzję sędziów, którzy punktowali 2 x 48-46, 47-47.
Kolejną walkę stoczył podczas wydarzenia PFL Europe 2025: First Round 1 w Belfaście, w dniu 10 maja 2025. Jego rywalem był Brazylijczyk, Bruno Miranda. Zwyciężył przez techniczny nokaut na początku pierwszej rundy.
3 października 2025 roku podczas gali PFL Champions Series 3 stoczył rewanż z Usmanem Nurmagomiedowem o tytuł mistrza PFL w wadze lekkiej.