2009-ben a Star Trek című filmnek és a James Cameron által rendezett, kilenc Oscar-díjra jelölt Avatar című filmnek is megkapta a  női főszerepét. Az Avatarban nyújtott teljesítményéért több díjat is bezsebelt. Legújabb ismert szerepe Gamora, melyet a Galaxis őrzőiben alakít. Első filmes szerepe az Esküdt ellenségekben volt, melybe 1998-ben kapott egy epizódszerepet. Ezt követte a Rivaldafényben című amerikai dráma, de 2002-ben szerepelt Britney Spears Álmok útján című filmjében és a Karib tenger kalózai első részében is. Nyolc éves korában határozta el, hogy színésznő lesz. Ekkor már édesanyjával a Dominikai Köztársaságban élt, édesapja halála után költöztek ide.