Dzięki temu w 2006 roku podpisał kontrakt z UFC. Walcząc dla tej organizacji do maja 2009 roku wygrał wszystkie walki, oprócz jednej remisowej z Tito Ortizem. 27 grudnia 2008 roku odebrał pas mistrzowski wagi półciężkiej Forrestowi Griffinowi, pokonując go poprzez TKO w trzeciej rundzie. Jego passa 14 kolejnych walk bez porażki zakończyła się na gali UFC 98. 23 maja 2009 stracił tytuł na rzecz Lyoto Machidy. Przegrał poprzez nokaut w drugiej rundzie.
W ciągu następnych dwóch lat odniósł cztery wygrane walki z rzędu nad Thiago Silvą, Quintonem Jacksonem, Tito Ortizem i Philem Davisem, co ponownie zapewniło mu pozycję pretendenta do mistrzostwa. 21 kwietnia 2012 na gali UFC 145 zmierzył się o nie z Jonem Jonesem. Evans przegrał przez jednogłośną decyzję sędziów.
3 października 2015 na gali UFC 192 przegrał na punkty w eliminatorze do walki o pas mistrzowski z Ryanem Baderem.
Lista walk MMA WynikBilansPrzeciwnikRozstrzygnięcieRundaCzasRozgrywkiDataMiejsceUwagiWygrana20-8-1 Gabriel Checco Decyzja (jednogłośna)35:00Eagle FC 4428.01.2022 MiamiPorażka19-8-1 Anthony SmithKO (kolano)10:53UFC 22509.06.2018 ChicagoPorażka19-7-1 Sam AlveyDecyzja (niejednogłośna)35:00UFC Fight Night: Pettis vs.