Después de años de trabajos en televisión y películas (mayoritariamente haciendo comerciales, poniendo voz en off, vídeos musicales y cortos), encontró su oportunidad mientras atendía un bar en Nueva York, y Perrette se embarcó en su actual papel: interpreta a "Abby Sciuto", una excéntrica científica forense en la serie de televisión "NCIS", basada en el Servicio de Investigación Criminal Naval, en el año 2018 abandono la serie debido a problemas con la productora.