Holmes a fost medaliat la Turneul de calificare PGA Tour 2005. A terminat la egalitate pe locul zece la primul său start în PGA Tour, la Sony Open 2006 din Hawaii, iar în luna februarie a aceluiași an a câștigat FBR Open, devenind astfel cel mai rapid jucător de golf care a atins 1.000.000 de dolari în câștiguri în carieră în PGA Tour. A fost al cincilea său turneu ca profesionist și al patrulea pe PGA Tour.

După această victorie, forma sa a scăzut, iar acest lucru a continuat în 2007, când a făcut doar 2 clasări în top 10 și a încheiat anul pe locul 118 pe lista de bani.

La 3 februarie 2008, Holmes a câștigat FBR Open pentru a doua victorie în circuit din cariera sa și, de asemenea, a cucerit titlul turneului pentru a doua oară în trei ani. Pornind în runda finală cu un avans de patru lovituri, pe tee-ul de start al 18-lea se afla la o lovitură în spatele lui Phil Mickelson. Holmes a făcut birdie pe 18 pentru a forța un play-off și apoi l-a învins pe Mickelson la prima gaură de play-off (a 18-a), reușind o lovitură de birdie de șase picioare după un drive de 359 de yarzi. Această victorie l-a dus pe Holmes pe locul 62 în clasamentul oficial mondial de golf. În 2008, Holmes a ajuns pe locul 42 în OWGR, cea mai bună clasare din carieră.

Stil de joc

Holmes, alături de alți debutanți din 2006, precum Camilo Villegas și Bubba Watson, este cunoscut pentru faptul că lovește mingea pe distanțe mari, de peste 300 de yarzi (312,7 yarzi, ceea ce îl clasează pe locul 2 la distanța de conducere, la numai 6 yarzi în spatele liderului, Watson). Ca atare, el joacă pe terenuri lovind în mod obișnuit driverul cât de departe poate, amintind de filozofia „Grip it and Rip It” a lui John Daly, și folosindu-se de avantajul distanței pentru a se apropia mai mult de green și pentru a fi în poziția de a lovi cu un wedge sau un fier scurt spre green. Deși stilul de joc nu este nou, mulți critici s-au plâns de faptul că stilul lui J.B. Holmes a dus la apariția unui nou val de jucători de golf care se dedică să lovească mingea cât mai departe cu putință, asistați de noile echipamente de golf oferite de companiile producătoare de crose de golf și să lovească mingea de pe teren accidentat pe green, eliminând efectiv efectul de egalizare pe care sportul de golf îl oferă de obicei jucătorilor mai scunzi și mai exacți.

2008 Ryder Cup

În Ryder Cup 2008, Holmes l-a învins pe europeanul Søren Hansen cu 2&1 în timpul meciurilor de simplu de duminică pentru a aduce Statele Unite la un singur punct de a cuceri Ryder Cup. Jim Furyk avea să-l învingă mai târziu pe Miguel Ángel Jiménez la gaura 17 pentru a cuceri Ryder Cup. Holmes și un alt coechipier din Ryder Cup, Kenny Perry, au fost numiți Kentuckians of the Year pentru 2008 de către revista Kentucky Monthly.

Operație la creier

După ce a făcut 80 de puncte în prima rundă, Holmes s-a retras de la Campionatul PGA 2011 în august. El se confrunta cu simptome de vertij de mai multe luni și, în cele din urmă, a fost diagnosticat cu defecte structurale la nivelul cerebelului, cunoscute sub numele de malformații Chiari. A suferit o operație pe creier la 1 septembrie 2011, iar aproximativ o lună mai târziu, medicii au descoperit că Holmes era alergic la adezivul folosit pe placa de titan cu nervuri de la baza craniului. El a fost transportat pe calea aerului de la locuința sa din Kentucky la Johns Hopkins din Baltimore pentru o nouă intervenție chirurgicală. Holmes a revenit în circuitul PGA la sfârșitul lunii ianuarie 2012, la Farmers Insurance Open.

2012-15: Recuperare și revenire

După operația pe creier, Holmes a jucat în 26 de evenimente în 2012. Accidentările la cot și gleznă l-au limitat la șase evenimente din PGA Tour în 2013 și nu a mai jucat până la turneul Dunlop Phoenix din cadrul Japan Golf Tour. Holmes și-a satisfăcut prelungirea medicală prin câștiguri la Zurich Classic of New Orleans din 2014, terminând pe locul 11. El ar avea nevoie de un T63 la Wells Fargo Championship pentru a obține intrarea în Players Championship 2014 prin intermediul punctelor FedEx Cup. Holmes avea să obțină prima sa victorie în șase ani, și-a recăpătat statutul de jucător de circuit prin sezonul 2015-2016 și a trecut de pe locul 242 pe 68 în clasamentul oficial World Golf Ranking. De asemenea, victoria i-a adus lui Holmes intrarea în 2014 la Campionatul PGA de la Valhalla Golf Club din Louisville, Kentucky.

În februarie 2015, Holmes a pierdut într-un baraj cu patru jucători la moarte subită la Farmers Insurance Open. El a deținut un co-liderat după etapa de 54 de găuri cu Harris English, dar nu a putut face decât o rundă finală la egalitate pentru a intra în playoff. La prima gaură de baraj, Holmes a reușit un birdie pentru a trece la a doua gaură de baraj cu Jason Day, după ce English și Scott Stallings au fost eliminați cu par. La a doua gaură de playoff, par-trei, Holmes a zburat pe green și nu a putut coborî în doi din back rough, lăsându-i lui Day două putts de la 15 picioare pentru victorie.

În prima rundă a WGC-Cadillac Championship, Holmes a făcut 62 de puncte pentru un total de 10 sub par, conducând cu patru lovituri după prima zi. Runda sa a inclus opt birdies și un eagle pentru a egala recordul turneului. Holmes și-a păstrat poziția de lider și după runda a doua, în ciuda unui rezultat de unu peste par 73. El a condus cu două lovituri la începutul weekendului și a deschis un avans de cinci lovituri în urma unui 70 în runda a treia, care a inclus un hole-in-one la gaura a patra par-3. Cu toate acestea, avansul său a dispărut până la a șasea gaură din runda finală, după ce a greșit trei din primele șase găuri. Holmes a jucat restul rundei la paritate și a ajuns la 75 de puncte, terminând la un punct în spatele câștigătorului Dustin Johnson. Clasarea pe locul al doilea l-a urcat pe Holmes pe locul 19 în clasamentul mondial, cea mai bună clasare a sa de până acum.

2018

În ianuarie 2018, Holmes a fost criticat de colegii săi profesioniști pe rețelele de socializare după ce a avut nevoie de patru minute și zece secunde pentru a doua sa lovitură la gaura 18 în runda finală a Farmers Insurance Open. Holmes avea nevoie de un eagle pentru a intra în playoff, dar în cele din urmă a abandonat. Holmes a declarat ulterior că a fost „șocat” de reacția negativă la incident, comentarii care au stârnit o altă reacție negativă. Colegul său profesionist Justin Thomas i-a luat totuși apărarea lui Holmes, spunând că ar fi făcut exact același lucru dacă ar fi fost în locul lui.

2019

La 17 februarie 2019, Holmes a câștigat Genesis Open, a cincea sa victorie în circuitul PGA și prima în aproape patru ani. Holmes a depășit un deficit de patru lovituri în runda finală pentru a termina cu o lovitură în fața liderului de 54 de găuri, Justin Thomas, la capătul unei zile finale maraton de 34 de găuri. Momentul crucial a avut loc la gaura 13 în timpul rundei finale, când Holmes a reușit o lovitură de par de 12 picioare, iar Thomas a ratat două lovituri scurte, ceea ce a dus la un dublu bogey.

Holmes a împărțit conducerea la 36 de găuri la Open Championship 2019 de la Royal Portrush cu irlandezul Shane Lowry. Holmes a făcut runde inițiale de 66-68 pentru un total de opt puncte sub nivelul total. Cu toate acestea, el nu a reușit să se descurce în weekend, trăgând 69-87 pentru a cădea la egalitate pe locul 67.

.