Encore joueur de Ligues mineures, Ellis est transféré chez les Athletics d'Oakland le à l’occasion d'un échange impliquant plusieurs joueurs. Il débute en Ligue majeure le .
Le , Ellis est blessé à la jambe gauche lors d'une collision avec Tyler Greene des Cardinals de Saint-Louis sur une balle à double jeu[4]. La blessure n'est pas crue sérieuse au départ, et il semble que Ellis n'aura besoin que de quelques jours pour revenir au jeu[5]. Mais le lendemain de l'incident, il est hospitalisé pour des douleurs à la jambe. Une fasciotomie est pratiquée et les médecins indiquent que le joueur risquait l'amputation si l'hospitalisation avait eu lieu quelques heures plus tard[6]. Hors du jeu pendant un mois et demi, il réintègre les Dodgers au début juillet[7]. En 110 matchs joués en 2012, il frappe pour ,238 avec 7 circuits, 31 points produits et 62 points marqués.
Il aide les Dodgers à remporter le championnat de la division Est de la Ligue nationale en 2013 avec une moyenne au bâton de ,270 en 126 matchs, au cours desquels il claque 6 circuits et produit 48 points. Il récolte 10 coups sûrs en 10 matchs dans les séries éliminatoires.
