Sheridan tham gia đóng phim đầu tay của mình trong The Tree of Life của đạo diễn Terrence Malick, với Brad Pitt,Jessica Chastain và Sean Penn. Phim được công chiếu lần đầu tại Liên hoan phim Cannes năm 2011 và đã được trao giải thưởng Cành cọ vàng danh giá.[6] Phim còn được đề cử giải Oscar cho phim hay nhất.[7][8]

Năm 2012, anh đóng vai chính Ellis trong bộ phim Mud (2012) của đạo diễn Jeff Nichols, với Jacob Lofland và Matthew McConaughey.Phim được công chiếu tại Liên hoan phim Cannes năm 2012. Sheridan nhận được giải đề cử Critics Choice Award

Tháng 6 năm 2013, Sheridan tham gia bộ phim Grass Stains được viết và đạo diễn bởi Kyle Wilamowski, cùng với Kaitlyn Dever.

Ngày 22 Tháng 1 năm 2015, đạo diễn Bryan Singer xác nhận Tye Sheridan sẽ vào vai Scott Summers/Cyclops trong bộ phim X-Men: Apocalypse. Phim sẽ được công chiếu vào ngày 27 tháng 5 năm 2016.[9]

Ngày 24 tháng 2 năm 2016, Sheridan được chọn vào vai Wade Watts, a.k.a Parzival, nhân vân chính trong phim Ready Player One của đạo diễn Steven Spielberg. Phim dự kiến sẽ chính thức ra mắt vào ngày 30 tháng 3 năm 2018 [3]