1992年に父親の作品『Waterland』でデビュー。また、父親の作品には弟のジェイクも出演している。2000年に『クローサー』で舞台デビューを果たす。2002年公開の『セクレタリー』で内向的で自傷癖のある秘書を演じて注目され、ナショナル・ボード・オブ・レビューのブレイクスルー女優賞を受賞。ゴールデングローブ賞 主演女優賞（ミュージカル・コメディ部門）の候補にもなる。

ハリウッド大作からインディペンデント映画まで、様々なジャンルの映画に出演。2006年には映画芸術科学アカデミーの会員に招待され、同年公開の『シェリーベイビー』でゴールデングローブ賞 主演女優賞（ドラマ部門）にノミネートされた。

2008年公開の『ダークナイト』でケイティ・ホームズの降板に伴い、レイチェル・ドーズ役を演じた。翌年公開のジェフ・ブリッジス主演作『クレイジー・ハート』でアカデミー助演女優賞にノミネートされた。

俳優以外の活動では、ミウ・ミウやリーボックの広告塔を務めている。