2019
Morikawa đã có trận ra mắt golf chuyên nghiệp tại giải RBC Canada Mở rộng 2019, nơi anh giành vị trí thứ 14. Vào ngày 7 tháng 7, Morikawa về nhì tại giải golf 3M Mở rộng. Vào ngày 14 tháng 7, anh đứng thứ 4 tại John Deere Classic. Với kết quả đó, Morikawa đã đảm bảo tư cách thành viên PGA Tour cho mùa giải 2019–20. Morikawa sau đó đã giành chiến thắng trong sự kiện PGA Tour đầu tiên của mình hai tuần sau đó, tại Barracuda Championship - đánh bại Troy Merritt với ba điểm.
2020
Vào ngày 14 tháng 6, Morikawa giành vị trí dẫn đầu Cuộc thi Charles Schwab 2020 sau 72 lỗ. Đây là giải đấu PGA Tour đầu tiên được tổ chức sau ba tháng gián đoạn do đại dịch COVID-19. Morikawa bỏ lỡ một cú đánh để giành điểm par ở khoảng cách ngắn ở lỗ playoff đầu tiên để thua Daniel Berger.
Vào ngày 26 tháng 6, Morikawa đã bỏ lỡ cơ hội đầu tiên của mình trong PGA Tour tại giải Travelers Championship, kết thúc chuỗi 22 giải vượt qua vòng loại được thực hiện liên tiếp, chuỗi dài thứ hai bắt đầu sự nghiệp chuyên nghiệp của Tiger Woods là 25.
Vào ngày 12 tháng 7, Morikawa đánh bại Justin Thomas trong trận playoff để giành danh hiệu PGA Tour thứ hai tại Workday Charity Open. Morikawa đã vực dậy sau ba gậy kém hơn với ba lỗ còn lại, và thực hiện cú đánh birdie dài 7.62m ở lỗ playoff đầu tiên để có tỉ số hòa điểm, trước khi giành chiến thắng với tỷ số ngang bằng ở lỗ playoff thứ ba.
Vào ngày 9 tháng 8, Morikawa đã giành chức vô địch PGA 2020 để giành được một suất đánh trong các giải đấu Major trong lần khởi tranh chức vô địch lớn thứ hai của anh ấy. Trong vòng cuối cùng, Collin Morikawa chỉ đánh hết 64 gậy và thành tích của anh đã hòa với vòng đánh cuối cùng có số gậy thấp nhất của một Nhà vô địch PGA, so với Steve Elkington trong Giải vô địch PGA 1995. Với chiến thắng của mình, Morikawa là golfer trẻ tuổi thứ ba giành chức vô địch PGA Championship khi anh ấy vô địch sự kiện này ở tuổi 23. Morikawa cũng là golfer thứ tư giành chức vô địch PGA trước khi tròn 24 tuổi.
2021
Vào ngày 28 tháng 2, Morikawa đã giành chức vô địch trong giải WGC-Workday Championship năm 2021 tại Câu lạc bộ Golf Concession ở Bradenton, Florida. Morikawa giành chiến thắng ba gậy trước Billy Horschel, Viktor Hovland và Brooks Koepka.
Vào ngày 18 tháng 7, Morikawa đã giành chức vô địch giải The Open năm 2021 tại câu lạc bộ gôn Royal St George ở Kent, Anh. Morikawa đã thắng Jordan Spieth hai gậy. Anh trở thành cầu thủ đầu tiên kể từ Bobby Jones vào năm 1926 vô địch hai giải chuyên nghiệp trong tám lần tham gia hoặc ít hơn. Anh cũng trở thành cầu thủ đầu tiên giành được vị trí dẫn đầu trong hai giải đấu chuyên nghiệp khác nhau trong lần ra mắt đầu tiên của mình.
Vào tháng 8, Morikawa kết thúc với vị trí đồng hạng 3 tại Thế vận hội Olympic tại thủ đô Tokyo của Nhật Bản. Anh đã thua trong trận playoff 7 người để giành huy chương đồng.