Sự nghiệp diễn xuất của JoJo bắt đầu từ năm 4 tuổi. Mặc dù chưa từng trải qua một trường lớp diễn xuất nào, nhưng JoJo đã có những khởi đầu không tồi trong vai trò một diễn viên trẻ. Cô tham gia vào các chương trình của nhà hát địa phương, phát thanh, truyền hình và quảng cáo vùng New England, và truyền hình quốc gia từ 7 tuổi. JoJo bắt đầu giai đoạn chuyên nghiệp của mình khi 8 tuổi với vai Mustardseed trong vở nhạc kịch Dream A Midsummer Night của Shakespeare tại Nhà hát Huntington. Cô nhận được thẻ thành viên của Đài truyền hình và phát thanh Liên bang Mỹ (AFTRA) lúc 10 tuổi.

Sau khi xuất hiện trong các series truyền hình The Bernie Mac Show và American Dreams, JoJo vào vai Hailey, cùng với Emma Roberts và Sara Paxton xuất hiện trong bộ phim Aquamarine. Bộ phim khởi chiếu ngày 3/3/2006, với vị trí thứ 5 ngày đầu công chiếu với doanh thu 7,5 triệu đô.

Bộ phim nhựa thứ hai của cô, bộ phim hài RV, diễn viên chính Robin Williams, được khởi chiếu ngày 28/4/2006. Đạt vị trí số 1 ngày đầu công chiếu với 69,7 triệu đô. JoJo đã phải thử vai năm lần cho vai diễn, và được thay thế cho 1 diễn viễn đã được chọn cho vai đó.

Năm 2005, cô được yêu cầu tham gia vào vai Zoe Stewart (Sau này là Miley Stewart) trong loạt hit truyền hình Hannah Montana trên kênh truyền hình Disney Channel, nhưng cô từ chối vì cô không thực sự hứng thú lắm vào các show truyền hình. Cô muốn mình được biết đến như một nghệ sĩ nhạc hơn, một sự nghiệp điện ảnh không thực sự là điều cô ấy muốn trong sự nghiệp của mình.

Vào 28/5/2007, trong một cuộc phỏng vấn với BOP và Beat Tiger Online, JoJo nói rằng cô đang tham gia vào một bộ phim mới. Vào ngày 10/9/2007, JoJo cho biết cô sẽ tới Toronto để quay một cảnh trong bộ phim của Lola Douglas: "True Confessions of a Hollywood Starlet", cô vào vai Morgan Carter cùng với diễn viên đoạt giải Quả Cầu Vàng Valerie Bertinelli và Shenae Grimes, bộ phim được phát sóng trên kênh truyền hình Lifetime. Bộ phim đã được phát hành ngày 9/8/2008 và cho ra DVD ngày 3/3/2009.

JoJo kể rằng "Chẳng ai thuê một người hướng dẫn diễn xuất cho tôi khi tham gia vào Aquamarine cả." Cô cho hay là sẽ lấy tên "Joanna 'JoJo' Levesque" khi đóng phim, nhưng vẫn sử dụng JoJo là nghệ danh trên con đường âm nhạc.

Theo tin đồn cô được yêu cầu đóng vai Jeanette Miller trong phần tiếp theo của phim Alvin and the Chipmunks cùng với Drew Barrymore và Miley Cyrus, nhưng tin đồn bị bác bỏ trong năm 2009. Nữ diễn viên Christina Applegate đã nhận vai trò thay thế.