King đã ra mắt công chúng bộ phim đầu tay của cô, Reign Over Me với tư cách là con gái của nhân vật chính. Sau đó cô lồng tiếng cho quả bóng lông vàng Katie trong bộ phim hoạt hình Horton Hears a Who! (2008), và Hải ly trong Kỷ băng hà: Bình minh của khủng long (2009). Cô cũng xuất hiện trong Quarantine (2008). Năm 2010, cô đóng vai khách mời trong loạt phim Ghost Whisperer. Cô cũng được giới thiệu trong The Suite Life of Zack & Cody với vai Emily Mason trong hai tập. Các lần xuất hiện trên truyền hình khác của cô có thể kể đến bao gồm Entourage, CSI: Crime Scene Survey, Medium, và Life in Pieces.

Vai chính đầu tiên của King là bộ phim Ramona and Beezus năm 2010, chuyển thể từ bộ sách Beverly Cleary, với sự tham gia của Ramona Quimby.[10] Cô cũng đã phát hành một đĩa đơn cho bộ phim mang tên "Ramona Blue".

King đã xuất hiện trong bộ phim Battle: Los Angeles, nơi cô đóng vai một cô gái tên là Kirsten. Cũng trong năm 2011, cô đóng chung phim Crazy, Stupid, Love. Ngoài ra, cô còn xuất hiện trong video ca nhạc "Mean" của Taylor Swift với tư cách là một sinh viên trẻ tại căng tin trường học bị các bạn đồng trang lứa xa lánh.[11]

King cũng đã có một vai diễn trong bộ phim Batman thứ ba của Christopher Nolan, The Dark Knight Rises (2012), Talia al Ghul khi còn trẻ.[12] Cô cũng đã quay loạt phim hài ngắn Bent, cũng như xuất hiện với tư cách khách mời trong New Girl và tham gia tập cuối cùng của loạt phim The Haunting Hour: The Series, "Goodwill Towards Men." Năm 2013, King xuất hiện trong Oz the Great and Powerful, White House Down, Family Weekend và The Conjuring. Năm 2014, cô xuất hiện trong Wish I Was Here, cũng như trong Fargo với vai Greta Grimly, con gái của sĩ quan cảnh sát Gus Grimly.

Năm 2016, King được chọn tham gia bộ phim truyền hình dành cho tuổi mới lớn The Possibility of Fireflies.[13] Cô đóng vai chính Clare trong bộ phim kinh dị năm 2017 Wish Upon (chiếc hộp điều ước).[14]

Năm 2018, cô đóng vai chính Elle Evans trong bộ phim hài lãng mạn dành cho tuổi teen The Kissing Booth trên nền tảng của Netflix.[15] Cô diễn lại vai diễn trong phần tiếp theo The Kissing Booth 2, phát hành vào năm 2020, và sẽ một lần nữa trong The Kissing Booth 3, dự kiến ​​phát hành vào năm 2021.[16]

Năm 2019, cô đóng vai chính trong bộ phim truyền hình tuyển tập về hình sự tội phạm có thật The Act trong Hulu. King được chọn vào vai Gypsy Rose Blanchard, một vai diễn khiến cô phải xuống tóc lần thứ ba trong sự nghiệp.[17][18] Cô cũng xuất hiện trong mùa thứ tư của bộ phim hài Life in Pieces của CBS với vai Morgan.[19]

King còn được đại diện bởi đặc vụ tài năng Dan Spilo.[20] Gần đây hơn, cô ấy đã ký một thỏa thuận với Hulu để sản xuất nội dung truyền hình cho dịch vụ của kênh.[21] Gần đây hơn, công ty sản xuất All The King's Horses của cô đã ký một thỏa thuận với Netflix.[22]