2001-2006 : Percée avec Drake&Josh

La première apparition télévisée de Cosgrove a lieu en 2001, lorsqu’elle prête la voix de la jeune Lana Lang dans l’épisode pilote de Smallville. Cosgrove a ensuite fait ses débuts au cinéma en 2003 dans School of Rock, réalisé par Richard Linklater. Dans le film, elle a joué Summer Hathaway, une jeune fille avec une grande ambition et une grande discipline qui s’adapte à la nature libre de son nouveau professeur de musique (Jack Black). School of Rock a été à la fois un succès au box-office, rapportant plus de 130 millions de dollars dans le monde, et un succès critique, recevant un score de 91% sur Rotten Tomatoes. Le jeu de Cosgrove dans le film a reçu des éloges, David Ansen de Newsweek le décrivant comme « spot on ». Elle a cité la scène dans laquelle son personnage essaie de chanter comme particulièrement difficile: « je prends des cours de chant depuis environ cinq ans, alors apprendre à chanter mal était nouveau. Le réalisateur n’arrêtait pas de dire : « Essaie de chanter encore pire, Miranda », alors c’était bizarre. »

En 2004, Cosgrove a décroché son premier rôle majeur dans une série télévisée lorsqu’elle a été castée dans la série Nickelodeon Drake& Josh, aux côtés de Drake Bell et Josh Peck. Dans la série, elle incarne Megan Parker, la sœur cadette espiègle des personnages principaux. La même année, Cosgrove a joué dans des épisodes de Quoi de neuf, Scooby-Doo? et Ancré Pour La Vie. En 2005, Cosgrove a reçu le rôle de Munch dans le film de Cartoon Network Here Comes Peter Cottontail: The Movie. Dans le film, Cosgrove dépeint une souris femelle qui est sauvée d’un faucon par Junior et Flutter et qui continue à les rejoindre dans leur aventure. Cosgrove a également joué dans deux épisodes de la comédie animée Lilo &Stitch: The Series. Elle a également reçu son deuxième rôle majeur dans un film théâtral lorsqu’elle a joué aux côtés de son Drake &La co-star de Josh Drake Bell dans le film comique Le vôtre, le mien &Le Nôtre. Le film s’est légèrement produit au box-office. Le vôtre, le mien & Le nôtre a ouvert à la troisième place, gagnant 17 millions de dollars au box-office américain lors de son premier week-end. La troisième sortie en salles de Cosgrove, Keeping Up with the Steins, est sortie en 2006. Il a reçu des critiques généralement négatives de la part des critiques et a mal performé au box-office.

2007-2012: iCarly and music

Elle a également obtenu un rôle dans le film directement sur DVD The Wild Stallion et est apparue dans plusieurs séries télévisées de Nickelodeon. La première de ces apparitions était dans Zoey 101. Plus tard, Cosgrove a joué dans un épisode de Unfabulous, qui mettait en vedette Emma Roberts. Dans l’épisode, Cosgrove a joué le rôle d’une douce fille nommée Cosmina. Cependant, Cosgrove était déjà en train de jouer dans sa propre sitcom, intitulée iCarly, sortie le 8 septembre 2007. Schneider a adapté iCarly autour de l’intérêt des jeunes pour Internet. Une partie unique de cette émission est le fait que les téléspectateurs peuvent soumettre leurs propres vidéos et également être inclus dans l’émission. Cosgrove a déclaré à propos de l’aspect de la participation du public: « Quand j’ai entendu parler de l’idée pour la première fois, j’ai trouvé que c’était tellement cool. Si j’étais à la maison et que je regardais la télévision, je voudrais envoyer une vidéo. »À l’été 2008, l’émission était la troisième mieux notée dans la population des 9-14 ans. L’épisode spécial « iCarly Saves TV » est devenu l’émission de divertissement la plus regardée sur la télévision par câble en juin 2008. L’épisode final de Drake &Josh a été diffusé le 16 septembre 2007. Les débuts de Cosgrove en tant qu’artiste d’enregistrement ont commencé avec la chanson thème d’iCarly « Leave It All to Me », en featuring avec Drake Bell et sortie en single le 2 décembre 2007. En juin 2008, Columbia Records publie la bande originale d’iCarly, qui comprend quatre chansons interprétées par Cosgrove et fait ses débuts à la première place du Billboard Kid Albums chart. Le single suivant « Stay My Baby » n’a pas atteint les charts, mais la troisième version, « About You Now », a atteint le numéro 47 du Hot 100.

Cosgrove aux MuchMusic Video Awards 2010.

En décembre 2008, une reprise de la chanson des fêtes « Christmas Wrapping » a été publiée pour promouvoir le spécial d’une heure Merry Christmas, Drake & Josh. Le 3 février 2009, Cosgrove sort son premier enregistrement solo, l’extended play About You Now avec cinq chansons. Pour promouvoir le film d’animation de 2009 Cloudy with a Chance of Meatballs, Columbia Records a sorti un single intitulé « Raining Sunshine » avec un clip vidéo d’accompagnement en août 2009. Cosgrove est devenue l’une des Rookies Pop féminines de MTV en 2009. En 2010, Cosgrove a travaillé avec les auteurs-compositeurs The Matrix, Dr. Luke, Max Martin, Leah Haywood et Daniel James, pour son premier album studio. Elle a dit que « la plupart des chansons sont amusantes, pop, rock – autonomisation des filles ». Le premier single de son album, « Kissin U », a été diffusé pour la première fois sur l’émission de radio de Ryan Seacrest le 12 mars 2010. L’album, intitulé Sparks Fly, est sorti en avril 2010 et a atteint la 8e place du Billboard 200 aux États-Unis. Elle a signé avec la société de soins de la peau et de cosmétiques Neutrogena le 12 février 2010, en tant qu’ambassadrice. Le 17 mars 2010, il a été rapporté que Cosgrove avait signé un accord, apparemment dans la « fourchette basse à moyenne à sept chiffres » pour faire 26 épisodes supplémentaires d’iCarly. Toujours en 2010, Cosgrove a exprimé Margo dans le long métrage d’animation 3D par ordinateur d’Universal Studios, Despicable Me, sorti en juillet 2010.

En janvier 2011, Cosgrove a révélé que son nouvel EP s’intitulerait High Maintenance, et a également sorti le premier single de ce même EP. La chanson, intitulée Dancing Crazy, a été écrite par Max Martin, Shellback et Avril Lavigne, et produite par Martin et Shellback. Après trois semaines de diffusion, la chanson a fait ses débuts au numéro 40 du Billboard Adult Pop Songs aux États-Unis. Le 24 janvier 2011, elle a sorti sa première tournée, Dancing Crazy Tour, visitant l’Amérique du Nord en soutien à son premier album studio, Sparks Fly. La tournée a commencé dans le Missouri, a parcouru les États-Unis et s’est terminée dans l’Ohio. Cosgrove a continué la tournée en été pour promouvoir son deuxième EP, High Maintenance. Le 15 juillet 2011, la tournée se poursuit avec un nouveau titre, Dancing Crazy Summer Tour, parcourt les États-Unis et le Canada et se produit dans des festivals de musique et des foires d’État. Le 11 août 2011, Cosgrove se casse la cheville dans un accident de bus de tournée sur l’Interstate 70 près de Vandalia, Illinois, entraînant l’annulation de ses dates de tournée aux États-Unis. Le 24 janvier 2012, Cosgrove a sorti sa deuxième bande originale d’iCarly, iCarly: iSoundtrack II, produite par Dr. Luke. Le 17 mai 2012, il a été annoncé que la sixième saison de la série serait la dernière pour iCarly. La finale de la série, « iGoodbye », a été diffusée le 23 novembre 2012. Après le tournage de la finale en juin 2012, Cosgrove s’est lancé dans une continuation de la tournée Dancing Crazy, intitulée the Summer Tour, en juillet et août 2012.

2013 – présent: Rôles télévisés supplémentaires et revival iCarly

Le 15 février 2013, il a été annoncé que Cosgrove jouerait dans Girlfriend in a Coma, une série télévisée écrite par Liz Brixius pour NBC et adaptée du roman du même titre de Douglas Coupland. Cosgrove devait jouer Evie, la fille de Karen, qui se réveille après un coma de près de 20 ans et découvre qu’elle a une fille; Le 19 mars 2013, il a été annoncé que Christina Ricci a quitté le casting et le projet a eu plusieurs problèmes. Le projet a ensuite été annulé. Cosgrove a de nouveau exprimé Margo dans Despicable Me 2, sorti le 5 juin. En 2013, elle est apparue dans les courts métrages d’animation Training Wheels dans le rôle de Margo et les filles de Gru dans le rôle de Savana. En décembre, elle a annoncé au Today Show qu’elle enregistrait un nouvel album. En 2014, Cosgrove a interprété un travail vocal dans le film d’animation A Mouse Tale, sorti le 10 février 2015. Cosgrove a également joué dans le film d’horreur The Intruders avec Austin Butler, interprétant le rôle de Rose.

En mai 2015, Cosgrove a joué dans le pilote de la comédie de NBC Crowded, créé par Suzanne Martin avec le producteur exécutif Sean Hayes. Cosgrove a joué Shea, une doctorante en astrophysique du MIT, qui ne sait pas quoi faire dans la vie post-universitaire, et décide donc avec sa sœur de rentrer chez elle pour le savoir, rendant ses parents fous. La série a débuté le 15 mars 2016, mais a été annulée après une saison. En mars 2017, Cosgrove a été jeté dans le pilote de comédie NBC Espacé des créateurs Adam Sztykiel et Bill Lawrence. Cependant, il n’a pas été commandé en série. En 2017, Cosgrove a repris son rôle de Margo une fois de plus dans Despicable Me 3, sorti le 14 juin 2017. En 2019, Cosgrove a été choisie pour le rôle de Lisa Brown dans le film 3022. Depuis 2019, elle est l’animatrice de la série CBS Mission Unstoppable avec Miranda Cosgrove, qui a reçu deux nominations aux Daytime Emmy Awards en 2020.

En décembre 2020, il a été annoncé que Cosgrove reprendrait son rôle de Carly Shay dans an iCarly revival.