Mentre era ancora a Oxford, Pike ha recitato e diretto varie opere teatrali, tra cui una di Simon Chesterman, che era allora uno studente laureato. Ha anche fatto apparizioni in programmi televisivi britannici, tra cui A Rather English Marriage (1998), Wives and Daughters (1999) e Love in a Cold Climate (2001), una miniserie basata sui romanzi di Nancy Mitford The Pursuit of Love e Love in a Cold Climate. È apparsa anche come Sarah Beaumont in un episodio della serie Foyle’s War.
Pike alla premiere della versione di Barney durante il Toronto International Film Festival del 2010
Dopo la laurea, le fu offerto un ruolo come Bond girl e agente dell’MI6 assegnato ad aiutare James Bond in Die Another Day. È anche apparsa nello spettacolo speciale Bond Girls Are Forever e, poco dopo, il tributo BAFTA alla serie di James Bond. È stata la prima Bond girl ad aver frequentato Oxford. Pike ha poi interpretato Elizabeth Malet in The Libertine (2004), co-interpretato da Johnny Depp, che le è valso il premio come miglior attrice non protagonista ai British Independent Film Awards. Nello stesso anno, ha interpretato Rose in The Promised Land, un film su Israele, e ha interpretato la scienziata Samantha Grimm nell’adattamento cinematografico della serie di videogiochi Doom.
Nel 2005, è apparsa come Jane, la sorella maggiore di Elizabeth (interpretata da Keira Knightley), in Pride& Prejudice. Pike ha poi recitato nell’adattamento cinematografico del romanzo Fugitive Pieces di Anne Michaels. Ha anche recitato come avvocato di successo nel film Frattura, al fianco di Anthony Hopkins e Ryan Gosling. Pike è stato giudice ai Costa Book Awards 2008.
I suoi crediti teatrali includono Hitchcock Blonde di Terry Johnson e Summer and Smoke di Tennessee Williams, entrambi nel West End di Londra, e Gaslight all’Old Vic Theatre di Londra. Nel 2009, ha interpretato il personaggio del titolo in Madame De Sade durante la stagione del West End di Donmar.
È apparsa nel film britannico Made in Dagenham e nel film canadese Barney’s Version dove interpreta Miriam. Nel 2010, ha recitato in una produzione di Hedda Gabler in tour nel Regno Unito.
Pike ha registrato voicework per un ruolo da protagonista nel film Jackboots su Whitehall e ha prestato la sua voce a una serie di audiolibri di James Bond, narrando La spia che mi amava. Nel 2010, Pike ha interpretato la parte di Pussy Galore nell’adattamento della BBC Radio 4 di Fleming Goldfinger. Nel 2011, Pike ha interpretato la parte di Kate Sumner nel film parodia di Bond Johnny English Reborn, interpretando uno psicologo e l’interesse amoroso di English. Il film è un sequel del film del 2003 Johnny English ed è stato un successo al botteghino, prendendo oltre $160 milioni.
Nel 2012, ha interpretato il ruolo della regina Andromeda nell’epica fantasy Wrath of the Titans. Ha sostituito Alexa Davalos, che aveva svolto il ruolo in Clash of the Titans e aveva abbandonato a causa di un conflitto di programmazione. Prendendo il ruolo in Wrath of the Titans significava che doveva abbandonare la considerazione per un ruolo in Man of Steel. Anche se il film non è stato ben accolto dalla critica, ha incassato oltre $300 milioni e la critica ha considerato la sua performance come uno dei punti salienti del film. Ha anche interpretato il ruolo di Helen Rodin, la protagonista femminile al fianco di Tom Cruise nel thriller Jack Reacher, un adattamento del romanzo One Shot dell’autore Lee Child. Il film ha aperto alla ricezione critica positiva e ha incassato oltre $218 milioni.
Luccio e l’attore Ben Affleck che frequentano Gone Girl premiere al 52 ° New York Film Festival nel mese di ottobre 2014
Dopo un ruolo di supporto nell’acclamato Fine Del Mondo (2013), il Luccio è stato visto in David Fincher-regia thriller Gone Girl (2014), il film di Gillian Flynn romanzo dello stesso nome. Con accanto Ben Affleck, Pike è stato lanciato come Amy Dunne, una donna che scompare il suo quinto anniversario di matrimonio. Secondo Fincher, Pike è stata la sua prima scelta per il ruolo perché voleva qualcuno che non era ampiamente conosciuto, Pike non essendo apparso in alcun ruolo principale principale prima dell’inizio del film, e perché la trovava enigmatica e non poteva leggerla facilmente. Il film è emerso come un successo al botteghino, guadagnando oltre $356 milioni nelle vendite di biglietti globali. Il film e la performance di Pike hanno entrambi ottenuto il plauso della critica.
Richard Lawson di Vanity Fair ha scritto che il film è ” Elegantemente girato, dettagliato … and performed “and called Pike’s portrayal” una buona performance stellare, affascinante nel suo mix operistico di toni e temperature.”Todd McCarthy di The Hollywood Reporter ha detto che” è potente e dominante … Fisicamente ed emotivamente, Pike sembra essersi immersa in questo personaggio profondamente calcolatore, e i risultati sono impressionanti.”Ha ricevuto numerosi premi e nomination, tra cui il BAFTA Award per la migliore attrice in un ruolo da protagonista, il Golden Globe Award per la migliore attrice – Film drammatico e lo Screen Actors Guild Award per la prestazione eccezionale di un attore femminile in un ruolo da protagonista.
Dal 2015, ha doppiato Lady Penelope Creighton-Ward nel remake di Thunderbirds Are Go di Gerry Anderson prodotto da ITV in collaborazione con Weta Workshop. Nel febbraio 2016, ha recitato nel video musicale di Voodoo in My Blood di Massive Attack, direttamente ispirato alla scena della metropolitana con Isabelle Adjani nel film Possession (1981) diretto da Andrzej Żuławski.
Nel 2017 ha interpretato il ruolo della donna nel cortometraggio The Human Voice, scritto e diretto da Patrick Kennedy e basato sulla commedia La Voix Humaine di Jean Cocteau, per il quale ha vinto come Miglior attrice all’Oxford International Film Festival.
Nel 2019, è stata lanciata nel ruolo principale di Moiraine nell’adattamento di Amazon Video dell’epica fantasy di Robert Jordan La ruota del tempo. I suoi prossimi film includono il thriller The Informer e il biopic Radioactive; in quest’ultimo, interpreterà Marie Curie.