W 1990 wszystko zmierzało do rozpadu „Scream”. Dave był fanem Melvins i to właśnie po ich koncercie poznał za kulisami Kurta Cobaina i Krista Novoselica. Kurt był zachwycony grą Grohla, twierdził, że jest niesamowity i chciałby, żeby ktoś taki grał w jego zespole. Buzz Osborne (The Melvins), przekazał numer telefonu Krista Grohlowi, wiedząc, że zespół poszukuje nowego perkusisty. Dave zadzwonił do Krista i został przyjęty na miejsce perkusisty Chada Channinga.
W 1994, po rozpadzie Nirvany, wspólnie z Patem Smearem założył Foo Fighters, w którym gra na gitarze, śpiewa oraz okazjonalnie gra na perkusji.
W 2003 zagrał gościnnie na perkusji na płycie zespołu rockowego Killing Joke. W tym samym roku wydał płytę własnego projektu Probot, będącego hołdem dla muzyków, których twórczość wpłynęła na Grohla. Wystąpili oni na płycie jako wokaliści poszczególnych piosenek. Każdy z utworów był skomponowany i zaaranżowany w stylu towarzyszącego Grohlowi wokalisty. W 11 utworach pojawili się: Cronos (Venom), Max Cavalera (Sepultura, Soulfly), Lemmy (Motörhead), Mike Dean (Corrosion of Conformity), Kurt Brecht (D.R.I.), Lee Dorrian (Cathedral, Napalm Death), Wino (St. Vitus, Obsessed, Spirit Caravan, Place of Skulls), Tom G.