Ihr erster Film war 2008 "Tennessee" an der Seite von Mariah Carey. Darauf folgten Episodenrollen bei "Criminal Intent – Verbrechen im Visier, , Blue Bloods – Crime Scene New York" und "Good Wife". 2011 war sie in zwei Folgen von "Homeland" zu sehen. Bekannt wurde sie durch ihre Rolle als Marley Rose in der Fox-Serie "Glee". Sie war zwischen 2012 und 2014 in der vierten und fünften Staffel zu sehen. 2014 spielte sie an der Seite von Miles Teller und J. K. Simmons in Damien Chazelles vielfach ausgezeichneten Filmdrama "Whiplash". Seit Oktober 2015 spielt sie die Titelrolle der Kara Zor-El/Kara Danvers in der Serienverfilmung des DC Comics "Supergirl". Sie war 2015 in der Literaturverfilmung "Kein Ort ohne dich" zu sehen. In Peter Bergs Thriller "Boston" aus dem Jahr 2016 über den Anschlag auf den Boston-Marathon 2013 ist sie neben Mark Wahlberg zu sehen und stellte die Frau des Attentäters da. Von Juni bis August 2018 spielte sie am Broadway am Stephen Sondheim Theatre in dem Stück "Beautiful: The Carole King Musical" die titelgebende Figur über das frühe Leben und die Karriere von Carole King.