1998-2007:
Kendrick aloitti uransa jo lapsena koe-esiintymällä teatteriesityksiin New Yorkissa. Kun hän oli 12-vuotias, hän näytteli sivuroolin vuoden 1998 Broadway-musikaalissa High Society. Hänen suorituksensa toi hänelle Theater World Award -palkinnon sekä ehdokkuuden musikaalin naispääosan esittäjän kategoriassa Drama Desk Awardsissa ja Tony Awardsissa. Hän jatkoi sivuroolissa vuoden 2003 New York City Operan tuotannossa Stephen Sondheimin musikaalissa A Little Night Music.
Kendrick teki elokuvadebyyttinsä musikaalielokuvassa Camp. Hänen suorituksensa nörttimäisenä Fritzi Wagnerina toi hänelle ehdokkuuden Independent Spirit Award -palkinnon parhaasta debyyttisuorituksesta. Hän näytteli kunnianhimoista lukion väittelijää elokuvassa Rocket Science (2007), josta hän sai myöhemmin Independent Spirit Award -ehdokkuuden parhaasta naissivuosasta.
2008-2011: Twilight ja Up in the Air
Kendrick nousi julkisuuteen vuonna 2008 Stephenie Meyerin samannimiseen romaaniin perustuvasta fantasiaromanssista Twilight, josta tuli suuri kassamenestys. Kendrick esitti Jessica Stanleyta, päähenkilö Bella Swanin ystävää. Vuonna 2009 hän esiintyi komediassa The Marc Pease Experience, esitti ensimmäisen pääroolinsa rikostrillerissä Elsewhere ja toisti Jessica Stanleyn roolinsa Twilightin jatko-osassa New Moon.
Sitten hän näytteli George Clooneyn rinnalla ohjaaja Jason Reitmanin Up in the Airissa (2009). Hänen suorituksensa kunnianhimoisena korkeakoulututkinnon suorittaneena ylistivät kriitikot, jotka kutsuivat sitä ”hauskaksi ja koskettavaksi” ja kommentoivat, että hän ”tarttuu jokaiseen kohtaukseen, jossa hän on”. Hän oli ehdolla parhaan naissivuosan palkinnon saajaksi useissa palkintoseremonioissa, kuten Oscar-, Golden Globe-, Screen Actors Guild- ja BAFTA-palkinnoissa.
Vuonna 2010 Kendrick näytteli jälleen Jessica Stanleyta Twilight-saagan kolmannessa osassa Eclipse. Myöhemmin samana vuonna hän esiintyi elokuvassa Scott Pilgrim vs. the World, jossa hän esitti nimihenkilön siskoa. Elokuva ei menestynyt hyvin lippuluukuilla, mutta siitä on ajan myötä tullut kulttiklassikko. Vuonna 2011 hän esiintyi kriitikoiden ylistämässä draamakomediassa 50/50, jossa hän näytteli Joseph Gordon-Levittin esittämän syöpäpotilaan kokematonta terapeuttia. Myöhemmin samana vuonna hän toisti Jessica Stanleyn roolinsa Twilightin neljännessä osassa Breaking Dawn – Osa 1 (2011), joka oli hänen viimeinen esiintymisensä valkokankaalla The Twilight Saga -elokuvassa.
Hän on ollut Academy of Motion Picture Arts and Sciences -akatemian näyttelijäosaston jäsen vuodesta 2010.
2012-2015: Pitch Perfect ja Into the Woods
Vuonna 2012 Kendrick esiintyi osana Ensemble Cast -elokuvaa What to Expect When You’re Expecting, joka perustuu löyhästi samannimiseen raskausoppaaseen. Samana vuonna hän lainasi äänensä myös stop-motion-animaatioelokuvalle ParaNorman, näytteli kaupallisesti menestyneessä rikosdraamassa End of Watch ja esiintyi Robert Redfordin poliittisessa trillerissä The Company You Keep.
Kendrickin menestynein elokuva vuonna 2012 oli musikaalikomedia Pitch Perfect (2012), joka perustuu löyhästi tietokirjaan Pitch Perfect: The Quest for Collegiate A Cappella Glory. Kendrick esitti Beca Mitchelliä, kapinoivaa collegen fuksia, joka liittyy Barden Bellas -nimiseen a cappella -ryhmään ja huomaa, että hänen modernimpi lähestymistapansa musiikkiin on ristiriidassa ryhmän johtajan perinteisen lähestymistavan kanssa. Elokuva nousi suureksi kaupalliseksi menestykseksi ja sai enimmäkseen myönteisiä arvosteluja kriitikoilta, jotka kutsuivat Kendrickin suoritusta ”loistavaksi” ja sanoivat, että hän ”osuu juuri oikeaan sävyyn kepeän ja ystävällisen välillä”.”
Vuonna 2013 Kendrick esiintyi romanttisessa draamakomediassa Drinking Buddies, joka sai kriitikoilta enimmäkseen positiivisia arvosteluja, sekä laajalti arvostellussa fantasiakomediassa Rapture-Palooza.
Tammikuussa 2014 järjestetyillä Sundance-elokuvafestivaaleilla Kendrick esiintyi kolmessa elokuvassa. Hänellä oli pääroolit draamakomediassa Happy Christmas ja kauhukomediassa The Voices, jotka molemmat saivat kriitikoilta yleisesti ottaen myönteiset arvostelut, sekä sivuosan zombikomediassa Life After Beth. Sekä Happy Christmas että Life After Beth saivat rajoitetun julkaisun myöhemmin vuonna 2014, kun taas The Voices sai rajoitetun julkaisun alkuvuodesta 2015.
Syyskuussa 2014 järjestetyillä Toronton kansainvälisillä elokuvafestivaaleilla Kendrick oli mukana kahdessa elokuvassa. Hän näytteli musikaaliromaanissa The Last Five Years, joka on sovitus samannimisestä off-Broadway-musikaalista. Vaikka itse elokuva sai vaihtelevia arvosteluja, Kendrick keräsi laajaa kriittistä suosiota suorituksestaan. Hänellä oli myös sivuosa draamakomediassa Cake. Cake sai lopulta laajan levityksen tammikuussa 2015, kun taas The Last Five Years sai rajoitetun levityksen helmikuussa 2015.
Kendrick nähtiin seuraavaksi Tuhkimon roolissa Disneyn elokuvassa Into the Woods (2014), joka on ohjaaja Rob Marshallin elokuvasovitus Stephen Sondheimin samannimisestä musikaalista. Kendrick oli osa laajaa ensemble-näyttelijäkaartia. Elokuvasta tuli suuri kaupallinen menestys ja se sai kriitikoilta enimmäkseen positiivisia arvosteluja.
Kendrick kilpaili Lip Sync Battle -sarjan ensimmäisellä kaudella huhtikuussa 2015 esitetyssä jaksossa John Krasinskin, joka on yksi sarjan tuottajista, kanssa. Hän esitti ensin One Directionin kappaleen ”Steal My Girl”, jossa hän vitsikkäästi paljasti kiintymyksensä kohteen olevan Krasinskin tuore vaimo Emily Blunt. Esityksensä aikana Kendrick tuijottaa ihaillen Bluntin kuvia monitorilla ja käyttää t-paitaa, johon on painettu hänen ja Bluntin yhteinen sydämenmuotoinen valokuva. Kendrick esitti myös Jennifer Lopezin ”Booty” -kappaleen, jossa hän esiintyy yllättäen kappaleen lopussa. Krasinski esitti NSYNC:n ”Bye Bye Bye Bye” ja Ike & Tina Turnerin ”Proud Mary”. Yleisö julisti Kendrickin voittajaksi. Jakso keräsi yli 1,75 miljoonaa yhdysvaltalaista katsojaa.
Kendrick näytteli sivuosassa Digging for Fire -elokuvassa, joka sai ensi-iltansa Sundance-elokuvafestivaaleilla vuonna 2015 ja sai rajoitetun elokuvateatterilevityksen saman vuoden elokuussa. Toukokuussa 2015 hän toisti Beca Mitchellin roolinsa Pitch Perfect 2:ssa. Elokuva, joka seurasi Mitchelliä hänen viimeisenä opiskeluvuotenaan Barden Bellas -ryhmän toisena puheenjohtajana, nousi suureksi lipputulosmenestykseksi ja ylitti ensimmäisen elokuvan menestyksen.
2016-nykyinen: Trolls-franchise ja muita projekteja
Kendrick näytteli toimintakomediassa Mr. Right, joka sai ensi-iltansa Toronton kansainvälisillä elokuvajuhlilla 2015 ja julkaistiin elokuvateattereissa 8. huhtikuuta 2016. Hän näytteli myös John Krasinskin ohjaamassa ja tähdittämässä draamakomediassa The Hollars, joka sai ensi-iltansa Sundancen elokuvajuhlilla 2016 ja julkaistiin teattereissa elokuussa 2016. Sen jälkeen hänet nähtiin coming-of-age -elokuvassa Get a Job, joka sai rajoitetun julkaisun maaliskuussa 2016 sen jälkeen, kun se oli viivästynyt vuodesta 2012.
Vuonna 2016 Kendrick näytteli myös kaupallisesti menestyneessä komediassa Mike ja Dave tarvitsevat häätreffit, ääninäytteli prinsessa Poppya, animaatioelokuvan Trollit päähenkilöä, ja oli mukana tähdittämässä toimintatrilleriä The Accountant. Kendrickin muistelmateos Scrappy Little Nobody julkaistiin 15. marraskuuta 2016.
Kendrick näytteli elokuvassa Table 19, joka julkaistiin 3. maaliskuuta 2017. Hän näytteli jälleen Beca Mitchellin roolin Pitch Perfect 3:ssa, joka julkaistiin 22. joulukuuta 2017. Syyskuussa 2018 hän näytteli Stephanie Smothersia mysteeri-trilleri-elokuvassa A Simple Favor. Niin ikään syyskuussa 2018 Kendrick alkoi esiintyä Hilton Hotelsin mainossarjassa.
Vuonna 2019 Kendrick oli mukana satiirisessa rikoskomediassa The Day Shall Come ja näytteli nimihenkilöä Disney+:n joulukomediassa Noelle. Kendrick ääninäytteli myös hahmoa Facebook Watchin aikuisten animaatiokomediasarjassa Human Discoveries.
Kendrick toisti roolinsa Poppyna vuoden 2020 jatko-osassa Trolls World Tour. COVID-19-pandemian vuoksi Universal Pictures julkaisi elokuvan video-on-demand-alustojen kautta digitaalisena vuokrauksena 10. huhtikuuta. Hän näytteli Quibi-komediasarjassa Dummy, jossa hän toimi myös vastaavana tuottajana. Suorituksestaan hän oli ehdolla Primetime Emmy -palkinnon saajaksi kategoriassa Outstanding Actress in a Short Form Comedy or Drama Series. Myös vuonna 2020 Kendrick näytteli HBO Maxin romanttisen komedian antologiasarjassa Love Life, jossa hän toimi lisäksi vastaavana tuottajana. Seuraavaksi hän nähdään pääroolissa Netflixissä vuonna 2021 julkaistavassa tieteistrillerissä Stowaway. Hän näyttelee myös osavaltion poliisia, jolla on peruuttamaton kuulonmenetys, elokuvassa Unsound, jonka ohjauksesta vastaa Bharat Nalluri.