Một trong những vai diễn chính thức của Hồng Châu là trong series phim truyền hình Mỹ Treme (2010-2013), được quay tại thành phố New Orleans[7]. Vai diễn điện ảnh đầu tiên của cô là trong phim Inherent Vice (2014).[8] Một năm sau vai diễn này, cô không tìm được cơ hội thử vai nào khác. Năm 2015, Hồng Châu xuất hiện trong vai trò diễn viên chính trong vở kịch John chuyển thể tự một tác phẩm Broadway cùng tên của nữ tác giả Annie Baker. Hồng Châu luôn xem đây là một kinh nghiệm quý báu để trau dồi khả năng diễn xuất của mình. Sau đó, cô được giao một vai phụ trong series phim truyền hình ngắn của đài HBO Big Little Lies cùng với Nicole Kidman và Reese Witherspoon[9]. Cô đảm nhận vai phụ trong phim Downsizing (2017) cùng với bạn diễn Matt Damon và nhận được nhiều đánh giá rất tích cực xem đây là một vai diễn toả sáng nhất trong phim[10]. Một vài nhà phê bình khác lại cho rằng nhân vật Trần Ngọc Lan do Hồng Châu thủ vai là một dạng "rập khuôn người châu Á" vì kiểu tiếng Anh bập bẹ mà cô diễn trong phim.[11] Tuy nhiên, Hồng Châu lại xem nhân vật của cô "rất đa diện, phức tạp và hình ảnh nhân vật được dàn dựng rất hay".[8][12]