1997-2006: Christensenová zahájila svou profesionální kariéru vedlejší rolí v komediálním filmu Leave It to Beaver a hostováním v jedné epizodě dramatického seriálu Nothing Sacred, které byly uvedeny v roce 1997. Koncem 90. let pak hostovala v řadě dalších televizních seriálů, například Frasier, The Practice, 3rd Rock from the Sun a Touched by an Angel. V roce 1999 si také zahrála v původním filmu Disney Channel Can of Worms. V roce 1999 si také zahrála roli Abigail Winthropové v krátce vysílaném sitcomu CBS Thanks. V témže roce se objevila ve videoklipu Michaela Jacksona k jeho písni Childhood po boku herečky Jeny Malone.
Za roli uživatelky kokainu Caroline Wakefieldové v kriminálním dramatu Stevena Soderbergha Traffic (2000) získala ocenění za průlomový ženský výkon na MTV Movie Awards, za mimořádný ženský výkon na Young Hollywood Awards a za mimořádný herecký výkon ve filmu na Screen Actors Guild Awards. V roce 2000 Christensenová také hostovala v jednotlivých epizodách seriálů Time of Your Life, Movie Stars, FreakyLinks a The Pretender. V roce 2001 měla stálou roli v sitcomu The Geena Davis Show. Objevila se také v jedné epizodě sitcomu stanice Fox That ’70s Show, kde se znovu setkala se svým hereckým kolegou z Traffic Topherem Gracem. Byla jmenována jednou z „průlomových hvězd roku 2001“ časopisu People. V následujícím roce si Christensenová zahrála ve třech celovečerních filmech: v teenagerovském thrilleru Swimfan, kriminálním dramatu Home Room a komedii The Banger Sisters.
V roce 2003 si Christensenová zahrála v televizní filmové adaptaci MTV Wuthering Heights podle stejnojmenného románu Emily Brontëové. Pro soundtrack k filmu nahrála také několik písní. V roce 2004 si zahrála ve filmu o loupeži pro teenagery The Perfect Score a v hororu Riding the Bullet. V roce 2005 nahrála Christensenová s Johnem Stevensem verzi písně Let’s Fall in Love pro jeho debutové album Red. V roce 2005 si Christensenová zahrála také ve filmech Odvrácená strana hněvu jako Andy Wolfmeyer s Kevinem Costnerem a Joan Allen, The Sisters jako Irene Prior s Marií Bello a Elizabeth Banks a Flightplan jako Fiona s Jodie Foster. Následující rok hrála v seriálu Six Degrees, který debutoval v podzimním programu ABC 21. září 2006. Nízká sledovanost způsobila jeho zrušení po jedné sezóně, přičemž pět epizod zůstalo neodvysílaných.
2007-2015: V roce 2007 se objevila v komediálním dramatu Zahradník z ráje a v nezávislé kriminální komedii Jak vykrást banku. V letech 2008 a 2009 hostovala jako zvláštní agentka v seriálu Zákon &pořádku: Special Victims Unit, studentku s disociativní poruchou identity v seriálu Lie to Me a oběť domácího násilí v seriálu Mercy. Christensenová si zahrála ve videoklipu „Tired of Being Sorry“ režiséra Joaquina Phoenixe pro skupinu Ringside Balthazara Gettyho. V roce 2009 byla součástí hereckého obsazení filmové adaptace knihy Veronika se rozhodne zemřít a zahrála si v romantickém dramatu Mercy po boku Jamese Caana a Dylana McDermotta. V roce 2010 si Christensenová zahrála společně s Jessem Metcalfem v hororovém thrilleru The Tortured.
Christensenová na PaleyFestu 2013 pro Parenthood
Christensenová byla stálou členkou obsazení dramatického televizního seriálu Parenthood stanice NBC, který debutoval 2. března 2010 a skončil 29. ledna 2015. Ztvárnila roli Julie Braverman-Grahamové, nejmladší dcery rodiny Bravermanových. Za svůj výkon v seriálu získala v roce 2014 cenu Gracie Award za vynikající ženský herecký výkon ve vedlejší roli v dramatickém seriálu. V roce 2013 si zahrála v hudebním filmu How Sweet It Is režiséra Briana Herzlingera a byla hostující porotkyní ve 2 epizodách kuchařské soutěže Knife Fight. V následujícím roce se objevila v herním pořadu o celebritách Hollywood Game Night a vedla herecké obsazení televizního filmu My Boyfriends‘ Dogs stanice Hallmark Channel, natočeného podle stejnojmenného románu Dandi Daley Mackallové.
V únoru 2015 byla obsazena do krátkodobého kriminálního seriálu stanice ABC Wicked City jako Betty Beaumontaineová, svobodná matka, která se romanticky zaplete se sériovým vrahem. V roce 2015 také spolupracovala s potravinářskou společností Lean Cuisine na uvedení její přepracované značky. V září 2015 byla Christensenová mezi několika celebritami, které se objevily v hudebním videoklipu „Love“ pro skupinu Dash Mihok’s Diz and the Fam.
2016-současnostEdit
Christensenová vedla obsazení televizního filmu stanice Hallmark Channel Anything for Love, kde si zahrála společně s Paulem Greenem. Film byl uveden do kin 14. února 2016. Následující měsíc si zahrála ve videoklipu „All Is Forgiven“ pro skupinu Alekesam Sala Masekely. Christensenová se dále objevila jako součást hvězdného obsazení soudního dramatu společnosti HBO Confirmation, který režíroval Rick Famuyiwa a v němž si zahráli Kerry Washingtonová, Wendell Pierce a Greg Kinnear. Ve stejném roce si Christensenová zahrála v režijním debutu Jona Abrahamse Dva na jednoho, který měl světovou premiéru na filmovém festivalu v Napa Valley.
V roce 2017 si společně s Mikem Vogelem a Robertem Forsterem zahrála v životopisném filmu Lee Strobela The Case for Christ v roli Strobelovy manželky Leslie. V témže roce začala Christensenová hrát roli Ali Petrovich v dramatickém seriálu stanice ABC Ten Days in the Valley po boku Kyry Sedgwick. Ve druhém filmu Jona Abrahamse, komediálním mafiánském thrilleru Clover, si zahraje po boku Marka Webbera, Julie Jonesové a Rona Perlmana.
.