Seine Karriere bei Film und Fernsehen begann 2010, als er für den Zeichentrickfilm "Arrietty – Die wundersame Welt der Borger" eine der Hauptrollen synchronisieren durfte. 2012 schließlich erfolgte der Durchbruch, als er an der Seite von Naomi Watts und Ewan McGregor die dritte Hauptrolle im Katastrophenfilm "The Impossible" verkörperte. Für seine Rolle eines überlebenden Jungen des Tsunamis im Indischen Ozean 2004 war Holland für achtzehn internationale Film- und Kritikerpreise nominiert, darunter den Saturn Award, den spanischen Goya oder den Young Artist Award. Acht dieser Preise durfte Holland auch entgegennehmen, darunter den bereits erwähnten Young Artist Award.