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 2010년에도 마이애미 산하 마이너리그 더블 A팀에서 시즌을 맞은 스탠튼은 53경기를 치르는 동안 타율 0.313, 21홈런 52타점의 맹타를 휘두르며 더 이상 마이너리그는 자신의 무대가 아니라는 것을 실력으로 입증했다. 그 결과 마이애미는 그해 6월 스탠튼을 메이저리그로 콜업했다. 프로 진출 단 3년 만에 일궈낸 쾌거였다. 당시 스탠튼의 나이는 약관 20세였는데 이는 마이애미 구단 역사상 메이저리그에 데뷔한 3번째 최연소 선수 기록이었다.
 메이저리그 데뷔 첫해에 총 100경기에 출전한 스탠튼은 타율 0.259, 22홈런 59타점을 기록해 빅리그에서도 실력이 통한다는 것을 보여줬다. 메이저리그 2년째였던 2011년에는 총 150경기에 출전해 타율 0.262, 34홈런 87타점을 기록했다. 특히 2012년에는 시즌 초 무릎부상으로 123경기 출전에 그쳤지만 타율(0.290)과 홈런(37개) 모두 전년보다 더 좋은 성적을 올렸다.
 스탠튼은 2012년 5월 한 달간 무려 12개의 홈런을 몰아치는 괴력을 발휘하며 내셔널리그 ‘5월의 선수’로 선정됐고, 그 기세를 몰아 7월에는 내셔널리그 올스타에 선정되는 영예도 안았다. 메이저리그 데뷔 후 첫 올스타였다.
 스탠튼은 당시 기자와의 인터뷰에서 ‘메이저리그 데뷔 단 3년 만에 홈런 수가 100개에 육박하는 비결’에 대해 “날마다 새로운 걸 배운다는 자세로 코칭스태프의 가르침을 경청하고 매 경기마다 최선을 다해 집중하는 것 외에 특별한 비결은 없다”며 겸손해 했다. 추신수(33·텍사스)가 지난해까지 빅리그 10년 통산 홈런 117개를 쏘아 올린 것과 비교하면 스탠튼의 기록이 얼마나 대단한 것인지 알 수 있다. 스탠튼은 빅리그에서 뛴 지난 5년간 홈런 154개를 기록 중이다.

2010년 스탠튼은 마이너리그는 더 이상 자신의 무대가 아니라는 것을 실력으로 입증하여 마이애미가 콜업하여 메이저리그에 데뷔한 3번째 최연소 선수였다.