Po serii jedenastu zwycięstw z rzędu Daniel Omielańczuk (19-8-1) podpisał kontrakt z organizacją UFC. Jego debiut miał miejsce 21 września 2013 roku podczas gali UFC 165 w Kanadzie. Polak w trzeciej rundzie posłał na deski Nandora Guelmino. Następnie nadeszły dwie porażki - najpierw decyzją sędziów z Jaredem Rosholtem, następnie w ten sam sposób z Anthonym Hamiltonem podczas pierwszej gali UFC w Polsce.
Omielańczuk powrócił jednak w świetnym stylu zaledwie trzy miesiące później. Polak znokautował w 48 sekund Chrisa De La Rochę w Glasgow. W lutym 2016 roku decyzją sędziów pokonał Jarjisa Danho, a niecałe pięć miesięcy później na punkty odprawił doświadczonego Oleksieja Olejnika. Po tym starciu rozpoczęła się jednak seria porażek, która doprowadziła do rozwiązania kontrakt Polaka z UFC.
Na gali UFC 204 w październiku 2016 roku Omielańczuk przegrał przez poddanie w drugiej rundzie ze Stefanem Struvem. Po sześciu miesiącach Polak powrócił do Oktagonu, jednak po piętnastu minutach przegrał niejednogłośną decyzją sędziów z Timothym Johnsonem. Ostatnią walkę zawodnik z Warszawy stoczył 8 lipca na UFC 213. Jednogłośnie na punkty pokonał go Curtis Blaydes.
Mimo serii trzech porażek z rzędu Omielańczuk wciąż uważany jest za jednego z najlepszych zawodników kategorii ciężkiej w Polsce. Zajmuje on obecnie trzecie miejsce w rankingu portalu MMARocks.pl, wyprzedzając takich zawodników, jak Karol Bedorf, Michał Kita czy Marcin Różalski.
ZOBACZ WIDEO Anita Włodarczyk: Najtrudniejszy konkurs w karierze. Scenariusz był inny (WIDEO)
Czy Daniel Omielańczuk po zwolnieniu z UFC trafi do KSW? 
