Ultimate Fighting Championship Po tym jak WEC zlikwidowało swoją kategorię półśrednią, Hendricks podpisał kontrakt z UFC. Swój debiut zaliczył 8 sierpnia 2009 na UFC 101, gdzie przez TKO pokonał Amira Sadollaha. Następnie 12 grudnia 2009 na UFC 107 pokonał przez jednogłośną decyzję Ricardo Funcha. Później pokonał na UFC 113 T.J. Granta oraz na UFC 117 Charliego Brennemana. 4 grudnia 2010 na gali The Ultimate Fighter 12 Finale poniósł swoją pierwszą zawodową porażkę, przegrywając z Rickiem Story przez jednogłośną decyzję. Jednak potem wygrał sześć walk z rzędu, czterokrotnie zgarniając bonusy finansowe (trzy za nokaut wieczoru, jeden za walkę wieczoru). Pokonywał po kolei: TJ Waldburgera na UFC Fight Night: Nogueira vs. Davis przez TKO, Mike’a Pierce’a na UFC 133 przez niejednogłośną decyzję, Jona Fitcha na UFC 141 przez nokaut, Josha Koschecka na UFC on Fox: Diaz vs. Miller przez niejednogłośną decyzję, Martina Kampmanna na UFC 154 przez nokaut oraz 16 marca 2013 na UFC 158 Carlosa Condita przez jednogłośną decyzję, zapewniając sobie po tej ostatniej walce, starcie o pas mistrzowski wagi półśredniej. Walka ta odbyła się 16 listopada 2013 na UFC 167. Hendricks stoczył z mistrzem, Georges’em St-Pierre’em, pięciorundowy bój po którym sędziowie punktowi orzekli niejednogłośne zwycięstwo na korzyść St-Pierre’a.