– Jag vill prova något nytt, gå bortom politiken till allt annat som jag är intresserad av. Jag är redo för ett nytt äventyr, sade veteranjournalisten.
Spekulationerna om vart han skulle ta vägen blev kortvariga. Strax efter tillkännagivandet twittrade rivaliserande kanalen CNN att de var "glada över att välkomna Chris Wallace till CNN som ankare för den kommande strömningstjänsten CNN+".
Wallace, 74 år, har varit en av de mest tongivande journalisterna på Fox News och var moderator för förra årets presidentvalsdebatt mellan Donald Trump och Joe Biden.
Han har setts som en stadig och balanserad röst mitt i turbulensen på Fox, där mer konservativa programledare getts framträdande utrymme och kritiserats för sin lojalitet med förre presidenten Donald Trump och opposition mot Demokraterna.
Chris Wallace säger nu att han från den dag han började på Fox har varit fri att rapportera om vad han velat och "ställa vårt lands ledare till svars".
– Cheferna här på Fox lovade mig att de aldrig skulle lägga sig i vilka gäster jag bokar eller vilka frågor jag ställer och det löftet har de hållit, sade han i sin sista show.