medan hon fortfarande var i Oxford, Pike agerade i och regisserade olika pjäser, inklusive en av Simon Chesterman, som då var doktorand. Hon gjorde också framträdanden i brittiska tv-program, inklusive ett ganska engelskt äktenskap (1998), fruar och döttrar (1999) och kärlek i ett kallt klimat (2001), En miniserie baserad på Nancy Mitfords romaner strävan efter kärlek och kärlek i ett kallt klimat. Hon uppträdde också som Sarah Beaumont i ett avsnitt av serien Foyle ’ s War.
Pike vid premiären av Barneys Version under 2010 Toronto International Film Festival
Efter examen erbjöds hon en roll som Bond girl och MI6 agent tilldelad att hjälpa James Bond I Die Another Day. Hon medverkade också i specialshowen Bond Girls Are Forever och kort därefter BAFTA-hyllningen till James Bond-serien. Hon var den första Bond-tjejen som deltog i Oxford. Pike spelade sedan Elizabeth Malet i Libertine (2004), medverkande Johnny Depp, som vann henne bästa kvinnliga biroll vid British Independent Film Awards. Samma år porträtterade hon Rose in The Promised Land, en film om Israel, och spelade som forskare Samantha Grimm i den filmiska anpassningen av dataspelserien Doom.
2005 framträdde hon som Jane, Elizabeths äldre syster (spelad av Keira Knightley), i Pride & fördomar. Pike spelade sedan i filmanpassningen av Anne Michaels roman Fugitive Pieces. Hon spelade också som en framgångsrik advokat i filmen Fracture, mittemot Anthony Hopkins och Ryan Gosling. Pike var domare vid Costa Book Awards 2008.hennes scenkrediter inkluderar Hitchcock Blonde av Terry Johnson och Tennessee Williams’ Summer and Smoke, både i Londons West End och Gaslight på Londons Old Vic Theatre. 2009 spelade hon titelkaraktären i Madame de Sade under Donmars West End-säsong.
hon medverkade i den brittiska filmen Made in Dagenham och i den kanadensiska filmen Barney ’ s Version där hon spelar Miriam. 2010 spelade hon i en produktion av Hedda Gabler på UK tour.
Pike har spelat in röstarbete för en huvudroll i filmen Jackboots on Whitehall och lånat ut sin röst till en serie James Bond-ljudböcker som berättar Spionen som älskade mig. 2010 spelade Pike rollen som Pussy Galore i BBC Radio 4-anpassningen av Flemings Goldfinger. 2011 spelade Pike rollen som Kate Sumner i Bond-spooffilmen Johnny English Reborn, spelar en psykolog och engelska kärleksintresse. Filmen är en uppföljare till 2003-filmen Johnny English och var en framgång i kassan och tog över 160 miljoner dollar.
år 2012 spelade hon rollen som drottning Andromeda i Fantasyepic Wrath of the Titans. Hon ersatte Alexa Davalos, som hade spelat rollen i Clash of the Titans och hade hoppat av på grund av en schemaläggningskonflikt. Att ta rollen i Titans vrede innebar att hon var tvungen att släppa hänsyn till en roll i Man of Steel. Även om filmen inte mottogs väl av kritiker, tjänade den över 300 miljoner dollar och kritiker ansåg att hennes prestation var en av filmens höjdpunkter. Hon spelade också som Helen Rodin, den kvinnliga huvudrollen tillsammans med Tom Cruise i thrillern Jack Reacher, en anpassning av romanen ett skott av författaren Lee Child. Filmen öppnade för positiv kritisk mottagning och tjänade över 218 miljoner dollar.
gädda och skådespelare Ben Affleck deltar Gone Girl premiär på den 52: e New York Film Festival i oktober 2014
Efter en stödjande roll i den kritikerrosade världens ände (2013) sågs Pike i David Fincher-regisserad thriller Gone Girl (2014), en filmanpassning av Gillian Flynns roman med samma namn. Med motsatt Ben Affleck, Pike spelades som Amy Dunne, en kvinna som försvinner på hennes femte bröllopsdag. Enligt Fincher var Pike hans första val för rollen eftersom han ville ha någon som inte var allmänt känd, Pike hade inte dykt upp i någon större ledande roll före filmens början och för att han hittade henne gåtfull och inte lätt kunde läsa henne. Filmen framkom som en box office hit och tjänade över 356 miljoner dollar i global biljettförsäljning. Filmen och Pikes prestanda fick båda stor uppmärksamhet från kritiker.
Richard Lawson från Vanity Fair skrev att filmen är ” smart skott, detaljerad … och framförde” och kallade Pikes skildring ” en stjärnskapande bra prestanda, stavbindande i sin operativa blandning av toner och temperaturer.”Todd McCarthy från The Hollywood Reporter sa att hon” är kraftfull och befallande … Fysiskt och känslomässigt ser Pike ut att ha nedsänkt sig i denna djupt beräkningskaraktär, och resultaten är imponerande.”Hon fick många utmärkelser och nomineringar, inklusive BAFTA Award för Bästa Skådespelerska i en ledande roll, Golden Globe Award för Bästa skådespelerska – Filmdrama och Screen Actors Guild Award för enastående prestanda av en kvinnlig skådespelare i en ledande roll.sedan 2015 har hon uttryckt Lady Penelope Creighton-Ward i remake av Gerry Andersons Thunderbirds are Go producerad av ITV i samband med Weta Workshop. I februari 2016 spelade hon i musikvideon för Voodoo In My Blood av Massive Attack, direkt inspirerad av tunnelbanescenen med Isabelle Adjani i filmen Possession (1981) regisserad av Andrzej Audrey.
2017 tog hon kvinnans roll i kortfilmen The Human Voice, skriven och regisserad av Patrick Kennedy och baserad på pjäsen La Voix Humaine av Jean Cocteau, för vilken hon vann Bästa Skådespelerska på Oxford International Film Festival.
år 2019 spelades hon i huvudrollen för Moiraine i Amazon videos anpassning av Robert Jordans fantasyepic The Wheel of Time. Hennes kommande filmer inkluderar thrillern The Informer och biopic Radioactive; i den senare kommer hon att spela Marie Curie.