2001-2006: Läpimurto Draken kanssa & Josh

Cosgroven ensimmäinen televisioesiintyminen oli vuonna 2001, jolloin hän antoi nuoren Lana Langin äänen Smallvillen pilottijaksossa. Cosgrove teki elokuvadebyyttinsä vuonna 2003 Richard Linklaterin ohjaamassa School of Rockissa. Elokuvassa hän esitti Summer Hathawayta, suurta kunnianhimoa ja kurinalaisuutta omaavaa nuorta tyttöä, joka huomaa sopeutuvansa uuden musiikinopettajansa (Jack Black) vapaamielisyyteen. School of Rock oli sekä lipputulot hitti, bruttoutusarvo yli $130 miljoonaa maailmanlaajuisesti, ja kriittinen menestys, sai pisteet 91% Rotten Tomatoes. Cosgroven näytteleminen elokuvassa sai kehuja, Newsweekin David Ansenin kuvaillessa sitä ”spot oniksi”. Erityisen vaikeaksi hän mainitsi kohtauksen, jossa hänen roolihahmonsa yrittää laulaa: ”ottanut laulutunteja noin viisi vuotta, joten huonosti laulamiseen pääseminen oli uutta. Ohjaaja sanoi: ”yritä laulaa vielä huonommin, Miranda.” se oli outoa.”

vuonna 2004 Cosgrove sai ensimmäisen merkittävän roolinsa televisiosarjassa, kun hänet valittiin näyttelemään Nickelodeonin sarjassa Drake & Josh, yhdessä Drake Bellin ja Josh Peckin kanssa. Sarjassa hän esitti Megan Parkeria, nimihahmojen ilkikurista pikkusiskoa. Samana vuonna, Cosgrove vieras näytteli jaksot What ’ s New, Scooby-Doo? ja arestissa loppuelämänsä. Vuonna 2005 Cosgrove sai Munchin roolin Cartoon Networkin elokuvassa Here Comes Peter Cottontail: The Movie. Elokuvassa Cosgrove esittää naarashiirtä, jonka Junior ja Flutter pelastavat haukalta ja joka lähtee heidän mukaansa seikkailulle. Cosgrove vieraili myös animaatiokomedian kahdessa jaksossa Lilo & Stitch: the Series. Hän sai myös toisen pääroolinsa teatterielokuvassa, kun hän näytteli Draken rinnalla & Josh vastanäyttelijänään Drake Bell komediaelokuvassa”sinun, Minun & meidän. Elokuva menestyi lievästi lippuluukuilla. Yours, Mine & Our avasi kolmannen sijan tienaten ensimmäisenä viikonloppunaan 17 miljoonaa dollaria Yhdysvaltain lipputuloissa. Cosgroven kolmas teatterilevitys, Keeping up with the Steins, julkaistiin vuonna 2006. Se sai yleisesti negatiivisia arvosteluja kriitikoilta ja menestyi heikosti lippuluukuilla.

2007-2012: iCarly ja music

hän sai myös roolin suoraan DVD: lle-elokuvassa villi ori ja esiintyi useissa Nickelodeon-televisiosarjoissa. Ensimmäinen näistä esiintymisistä oli Zoey 101. Cosgrove myöhemmin vieras näytteli episodi Unfabulous, joka näytteli Emma Roberts. Jaksossa Cosgrove vieraili pääosassa suloisena tyttönä nimeltä Cosmina. Cosgrove oli kuitenkin jo mukana tähdittämässä omaa tilannekomediaansa icarlya, joka julkaistiin 8. syyskuuta 2007. Schneider räätälöi internetin nuorten kiinnostuksen ympärille. Ainutlaatuista show ’ ssa on se, että katsojat voivat lähettää omia videoitaan ja tulla myös mukaan ohjelmaan. Cosgrove sanoi yleisön osallistumisnäkökulmasta: ”kun kuulin ideasta ensimmäisen kerran, pidin sitä niin siistinä. Jos olisin kotona ja katsoisin telkkaria, lähettäisin sinne videon.”Kesään 2008 mennessä ohjelma oli kolmanneksi katsotuin 9-14-vuotiaiden sarjassa. ”ICarly Saves TV” – erikoisjakso nousi kesäkuussa 2008 kaapelitelevision katsotuimmaksi viihdeohjelmaksi. The Drake & Josh viimeinen jakso esitettiin 16.syyskuuta 2007. Cosgroven debyytti levyttävänä artistina alkoi iCarlyn tunnuskappaleella ”Leave It All to Me”, jossa oli mukana Drake Bell ja joka julkaistiin singlenä 2.joulukuuta 2007. Kesäkuussa 2008 Columbia Records julkaisi iCarlyn soundtrackin, joka sisälsi neljä Cosgroven esittämää kappaletta ja debytoi Billboard Kid Albums-listan ykkösenä. Seuraava single ” Stay My Baby ”ei yltänyt listoille, mutta kolmas julkaisu” About You Now ” nousi Hot 100-listan sijalle 47.

Cosgrove vuoden 2010 MuchMusic Video Awards-gaalassa.

joulukuussa 2008 julkaistiin coveri holiday-kappaleesta ”Christmas Wrapping”, joka markkinoi tunnin mittaista Special Merry Christmas-kappaletta, Drake & Josh. 3. helmikuuta 2009 Cosgrove julkaisi ensimmäisen sooloalbuminsa ”The extended play About You Now”, jossa oli viisi kappaletta. Mainostaakseen vuoden 2009 animaatioelokuvaa Cloudy with a Chance of Meatballs, Columbia Records julkaisi singlen ”Raining Sunshine” ja siihen liittyvän musiikkivideon elokuussa 2009. Cosgrovesta tuli yksi MTV: n vuoden 2009 naispuolisista Pop-Rookieista. Vuonna 2010 Cosgrove työskenteli lauluntekijöiden The Matrixin, Dr. Luken, Max Martinin, Leah Haywoodin ja Daniel Jamesin kanssa debyyttistudioalbumiaan varten. Hänen mukaansa ”suurin osa kappaleista on hauskuutta, poppia, rock-tyttöjen voimaantumista”. Ensimmäinen single hänen albumiltaan, ”Kissin U”, kantaesitettiin Ryan Seacrestin radio-ohjelmassa 12.Maaliskuuta 2010. Albumi, nimeltään Sparks Fly, julkaistiin huhtikuussa 2010, ja se nousi Yhdysvaltain Billboard 200-listan sijalle 8. Hän teki 12.helmikuuta 2010 sopimuksen ihonhoito-ja kosmetiikkayhtiö Neutrogenan kanssa suurlähettiläänä. Maaliskuuta 17, 2010, raportoitiin, että Cosgrove oli allekirjoittanut sopimuksen, tiettävästi ”low-to mid-Seven-figure range” tehdä 26 lisää jaksoja iCarly. Myös vuonna 2010 Cosgrove ääninäytteli Margoa Universal Studiosin 3D-tietokoneanimaatiossa Despicable Me, joka julkaistiin heinäkuussa 2010.

tammikuussa 2011 Cosgrove paljasti uuden EP: nsä olevan nimeltään High Maintenance, ja julkaisi myös ensimmäisen singlen samalta. ”Dancing Crazy” – nimisen kappaleen sanoittivat Max Martin, Shellback ja Avril Lavigne, ja sen tuottivat Martin ja Shellback. Kolmen viikon esityskerralla kappale debytoi Yhdysvaltain Billboard Adult Pop Songs-listan sijalla 40. Tammikuuta 24, 2011, hän julkaisi debyyttikiertueensa, Dancing Crazy Tour, vierailevat Pohjois-Amerikassa tukea hänen ensimmäinen studioalbumi, Sparks Fly. Kiertue alkoi Missourista, matkusti ympäri Yhdysvaltoja ja päättyi Ohioon. Cosgrove jatkoi kiertuetta kesään mainostaakseen toista EP: tään, High Maintenance. Heinäkuuta 2011 kiertue jatkui uudella nimellä Dancing Crazy Summer Tour, kiersi Yhdysvalloissa ja Kanadassa sekä esiintyi musiikkifestivaaleilla ja valtion messuilla. 11. elokuuta 2011 Cosgrove mursi nilkkansa Kiertuebussionnettomuudessa Interstate 70: llä lähellä Vandaliaa, Illinoisissa, minkä seurauksena hänen Yhdysvaltain kiertuepäivänsä peruttiin. Tammikuuta 2012 Cosgrove julkaisi toisen iCarlyn soundtrackin, iCarly: iSoundtrack II: n, jonka tuotti Dr. Luke. Toukokuuta 2012 ilmoitettiin, että sarjan kuudes tuotantokausi jää iCarlyn viimeiseksi. Marraskuuta 2012 sarjan päätösjakso ”iGoodbye”. Kuvausten jälkeen finaali kesäkuussa 2012, Cosgrove aloitti jatkoa Dancing Crazy Tour, nimeltään Summer Tour, heinä-elokuussa 2012.

2013–present: muita tv-rooleja ja iCarly revival

15.helmikuuta 2013 ilmoitettiin, että Cosgrove tulisi tähdittämään Liz Brixiuksen NBC: lle kirjoittamaa ja Douglas Couplandin samannimisen romaanin pohjalta sovitettua Girlfriend in a Coma-televisiosarjaa. Cosgrove oli tarkoitus pelata Evie, tytär Karen, joka herää jälkeen lähes 20 vuotta kestänyt kooma ja huomaa, että hänellä on tytär; maaliskuussa 19, 2013, ilmoitettiin, että Christina Ricci lähti valettu ja projekti oli useita ongelmia. Projekti peruttiin myöhemmin. Cosgrove ääninäytteli jälleen Margoa elokuvassa Despicable Me 2, joka julkaistiin 5.kesäkuuta. Vuonna 2013 hän esiintyi animaatioissa apupyörät margona ja GRU: n Tytöt Savana. Joulukuussa hän ilmoitti Today Show ’ ssa äänittävänsä uutta albumia. Vuonna 2014 Cosgrove teki äänityötä animaatioelokuvassa ”A Mouse Tale”, joka julkaistiin 10.helmikuuta 2015. Cosgrove näytteli myös kauhuelokuvassa ”The Intruders” yhdessä Austin Butlerin kanssa esittäen Rosen roolia.

toukokuussa 2015 Cosgrove valittiin näyttelemään Suzanne Martinin luomaan NBC: n komediapilottiin Crowded yhdessä vastaavan tuottajan Sean Hayesin kanssa. Cosgrove esitti astrofysiikan tohtoriksi MIT: stä valmistunutta sheaa, joka ei tiedä mitä tehdä yliopiston jälkeisessä elämässä, ja päättää siksi siskonsa kanssa muuttaa takaisin kotiin selvittämään asiaa ajaen vanhempansa hulluiksi. Maaliskuuta 2016, mutta sarja peruttiin yhden tuotantokauden jälkeen. Maaliskuussa 2017, Cosgrove heitettiin NBC komedia pilotti Spaced pois luojat Adam Sztykiel ja Bill Lawrence. Sitä ei kuitenkaan määrätty sarjatuotantoon. Tässä 2017, Cosgrove reprized roolistaan Margo jälleen Despicable Me 3, joka julkaistiin kesäkuussa 14, 2017. Vuonna 2019 Cosgrove valittiin näyttelemään Lisa Brownia elokuvassa 3022. Vuodesta 2019 lähtien hän on juontanut CBS-sarjaa Mission Unstoppable yhdessä Miranda Cosgroven kanssa, joka sai kaksi Daytime Emmy-ehdokkuutta vuonna 2020.

joulukuussa 2020 ilmoitettiin, että Cosgrove palaisi Carly Shayn rooliin ”an iCarly revivalissa”.