Des d’infant interpretà sèries i telefilms i més tard protagonitzà comèdies de temàtica adolescent (Tanner Hall, 2009, de Francesca Gregorini i Tatiana von Fürstenberg). Interpretà el seus primers papers pròpiament dramàtics com a jove seductora d’homes madurs en Greenberg (2010), de Noah Baumbach, i The Trouble with Bliss (2011), de Michael Knowles. Posteriorment ha protagonitzat o ha tingut papers rellevants, entre d’altres, a Short Term 12 (2013), de Destin Daniel Cretton; The Gambler (2014), de Rupert Wyatt; Digging for Fire (2015), de Joe Swanberg; Trainwreck (2015), de Judd Apatow; Room (2015), de Lenny Abrahamson, per la qual obtingué l’Oscar a la millor actriu principal (2016); Free Fire (2016), de Ben Wheatley, i Basmati Blues (2016), de Dan Baron.