Keough begynte sin modellkarriere i en alder av tolv år, da hun gjorde en jobb for Tommy Hilfiger. I februar 2004, 14 år gammel, hadde hun sin runwaydebut som modell for designerne Dolce & Gabbana i Milano. Ett år senere hadde hun kontrakt med IMG Models i Paris, og hun hadde da vært ansiktet til David Yurman med Kate Moss og Amber Valletta. Senere ble hun ansiktet til Dior, noe som varte i tre år. Keough reklamerte for Diors parfyme Miss Dior Chérie. Hun er knyttet til Elite Model Management i New York.