2001-2006: gennembrud med Drake & Josh

Cosgroves første tv-optræden var i 2001, da hun gav stemmen til den unge Lana Lang i pilotepisoden af Smallville. Cosgrove debuterede derefter i 2003 School of Rock, instrueret af Richard Linklater. I filmen spillede hun Summer, en ung pige med store ambitioner og disciplin, der finder sig selv i at tilpasse sig sin nye musiklærer (Jack Black). School of Rock var både et billetkontor hit, der tjente over $130 millioner over hele verden, og en kritisk succes, der modtog en score på 91% på Rotten Tomatoes. Cosgroves skuespil i filmen modtog ros, med David Ansen fra nyhedsuge beskriver det som”spot on”. Hun citerede scenen, hvor hendes karakter forsøger at synge som særlig vanskelig: “har taget sangundervisning i cirka fem år, så det var nyt at komme til at synge dårligt. Instruktøren fortsatte med at sige: ‘Prøv at synge endnu værre, Miranda,’ så det var underligt.”

i 2004 landede Cosgrove sin første store rolle i en TV-serie, da hun blev kastet i Nickelodeon-serien Drake& Josh, sammen med Drake Bell og Josh Peck. I serien portrætterede hun Megan Parker, den onde yngre søster af titelkaraktererne. Samme år, Cosgrove gæstestjernede i episoder af hvad er nyt, Scooby-Doo? og jordet for livet. I 2005 blev Cosgrove tildelt rollen som Munch i Tegneserienetværksfilmen Here Comes Peter Cottontail: The Movie. I filmen, Cosgrove portrætterer en kvindelig mus, der reddes fra en høg af Junior og Flutter, og som fortsætter med at slutte sig til dem på deres eventyr. Cosgrove gæstestjernede også på to episoder af den animerede komedie, Lilo & Stitch: serien. Hun modtog også sin anden store rolle i en teaterfilm, da hun kastede sammen med sin Drake & Josh co-star Drake Bell i komediefilmen Yours, Mine & vores. Filmen optrådte mildt på billetkontoret. Din, Mine & vores åbnede på tredjepladsen og tjente 17 millioner dollars på det amerikanske billetkontor i løbet af sin første uge. Cosgroves tredje teaterudgivelse, holde trit med Steins, blev udgivet i 2006. Det modtog generelt negative anmeldelser fra kritikere og presterede dårligt på billetkontoret.

2007-2012: iCarly og musik

hun fik også en rolle i den lige-til-DVD-film den vilde hingst og optrådte i flere Nickelodeon tv-serier. Den første af disse optrædener var i 101. Cosgrove senere gæst medvirkede i en episode af Unfabulous, som medvirkede Emma Roberts. I episoden, Cosgrove gæst medvirkede som en sød pige ved navn Cosmina. Imidlertid var Cosgrove allerede i værkerne med hovedrollen i sin egen sitcom med titlen iCarly, udgivet den 8.September 2007. Schneider skræddersyede iCarly omkring den interesse, unge mennesker har på internettet. En unik del af dette program er, at seerne kan indsende deres egne videoer og også indgå i programmet. Cosgrove sagde om publikums deltagelsesaspekt, “da jeg først hørte om ideen, syntes jeg, det var så sejt. Hvis jeg var hjemme og så TV, ville jeg gerne sende en video.”I sommeren 2008 var forestillingen den tredje højest rangerede i demografien 9-14. “ICarly Saves TV” speciel udvidet episode, blev det mest sete underholdningsprogram på kabel-TV i juni 2008. Drake & Josh sidste episode blev sendt den 16.September 2007. Cosgroves debut som indspilningskunstner begyndte med iCarly-temasangen “overlad det hele til mig” med Drake Bell og udgivet som single den 2.December 2007. I juni 2008 udgav Columbia Records iCarly soundtrack, som indeholdt fire sange udført af Cosgrove og debuterede som nummer et på Billboard Kid Albums chart. Den følgende single ” Stay My Baby “nåede ikke hitlisterne, men den tredje udgivelse,” om dig nu”, nåede nummer 47 på Hot 100.

Cosgrove ved 2010 MuchMusic Video priser.

i December 2008 blev et cover af feriesangen “Juleindpakning” frigivet for at promovere den timelange specielle Glædelig Jul, Drake& Josh. Den 3. februar 2009 udgav Cosgrove sin første solooptagelse, det udvidede spil om dig nu med fem sange. For at promovere den animerede film fra 2009 overskyet med en Chance for Kødboller udgav Columbia Records en single med titlen “Raining Sunshine” med en ledsagende musikvideo i August 2009. Cosgrove blev en af MTVs kvindelige Pop-Rookies i 2009. I 2010 arbejdede Cosgrove med sangskrivere matricen, Dr. Luke, maks. Hun sagde ,at”de fleste af sangene er sjove, pop, rock-girl bemyndigelse”. Den første single fra hendes album, “Kissin U”, havde premiere på Ryan Seacrest ‘ s radioprogram den 12.marts 2010. Albummet med titlen Sparks Fly, blev udgivet i April 2010 og toppede som nummer 8 på USA Billboard 200 diagram. Hun underskrev med hudpleje-og kosmetikfirmaet Neutrogena den 12. februar 2010 som ambassadør. Den 17. marts 2010 blev det rapporteret, at Cosgrove havde underskrevet en aftale, angiveligt i “lav – til midten af syvcifret rækkevidde” for at gøre 26 yderligere episoder af iCarly. Også i 2010 udtrykte Cosgrove Margo i Universal Studios’ 3-D computer animeret funktion Despicable Me, udgivet i juli 2010.

i januar 2011 afslørede Cosgrove, at hendes nye EP ville have titlen High Maintenance, og udgav også den første single fra den samme. Sangen med titlen “dansende skør” blev skrevet af Martin, Shellback og Avril Lavigne og produceret af Martin og Shellback. Med tre ugers airplay debuterede sangen som nummer 40 på USA Billboard voksen popsange. Den 24. januar 2011 udgav hun sin debuttur, dansende skør tur, besøger Nordamerika til støtte for sit første studioalbum, Sparks Fly. Turen begyndte i Missouri, rejste over hele USA og sluttede i Ohio. Cosgrove fortsatte turen ind i sommeren for at promovere sin anden EP, høj vedligeholdelse. Den 15. juli 2011 fortsatte turen med en ny titel, dansende skør Sommertur, rejste USA og Canada og optrådte på musikfestivaler og statsmesser. Den 11. August 2011 brækkede Cosgrove anklen i en turbusulykke på Interstate 70 nær Vandalia, Illinois, hvilket resulterede i annullering af hendes amerikanske rejsedatoer. Den 24. januar 2012 udgav Cosgrove sit andet icarlys soundtrack, iCarly: iSoundtrack II, produceret af Dr. Luke. Den 17. maj 2012 blev det meddelt, at seriens sjette sæson ville være den sidste for iCarly. Seriens finale,” iGoodbye”, blev sendt den 23.November 2012. Efter optagelsen af finalen i juni 2012 påbegyndte Cosgrove en fortsættelse af den dansende skøre tur med titlen sommerturen i juli og August 2012.

2013–nu: yderligere TV-roller og iCarly revival

den 15.februar 2013 blev det meddelt, at Cosgrove ville spille hovedrollen i Kæreste i koma, en TV-serie skrevet af NBC og tilpasset fra romanen med samme titel af Douglas Coupland. Cosgrove var planlagt til at spille Evie, datter af Karen, der vågner op efter en næsten 20 år lang koma og finder ud af, at hun har en datter; den 19.marts 2013 blev det meddelt, at Christina Ricci forlod rollebesætningen, og projektet havde flere problemer. Projektet blev senere annulleret. Cosgrove gav igen udtryk for Margo i Despicable Me 2, udgivet den 5. juni. I 2013 optrådte hun i de animerede kortfilm træningshjul som Margo og Gru ‘ s Girls som Savana. I December, hun meddelte på Today-serien, at hun indspillede et nyt album. I 2014 udførte Cosgrove stemmearbejde i den animerede film A Mouse Tale, som blev udgivet den 10.februar 2015. Cosgrove medvirkede også i gyserfilmen de ubudne gæster med Austin Butler, der portrætterer rollen som Rose.i maj 2015 blev Cosgrove kastet i NBC komedie pilot overfyldt, skabt af Susanne Martin med udøvende producent Sean Hayes. Cosgrove spillede Shea, en ph.d.-kandidat fra astrofysik fra MIT, der ikke ved, hvad de skal gøre i livet efter college, og beslutter derfor med sin søster at flytte hjem for at finde ud af det, hvilket gør hendes forældre skøre. Serien debuterede den 15. Marts 2016, men blev annulleret efter en sæson. I Marts 2017 blev Cosgrove kastet i NBC komedie pilot adskilt fra skaberne Adam Sstykiel og Bill Laurence. Det blev dog ikke beordret til serier. I 2017 gentog Cosgrove sin rolle som Margo igen i Despicable Me 3, som blev udgivet den 14.juni 2017. I 2019 blev Cosgrove castet som Lisa brun i filmen 3022. Siden 2019 har hun været vært for CBS-serien Mission Unstoppable med Miranda Cosgrove, der modtog to daglige Emmy-nomineringer i 2020.i December 2020 blev det meddelt, at Cosgrove ville gengive sin rolle som Carly Shay i en iCarly-genoplivning.