Po účinkování v několika divadelních, televizních a filmových produkcích se v roce 1994 přestěhoval do New Yorku, kde v roce 1996 získal nominaci na cenu Emmy v kategorii Nejlepší mladý herec v dramatickém seriálu za roli Joeyho Buchanana v mýdlové opeře One Life to Live. Spolupráci na seriálu ukončil v roce 1997, aby se mohl věnovat dalším projektům. V Los Angeles si zahrál vedlejší roli v sitcomu Two Guys, a Girl and a Pizza Place a získal roli ve filmu Zachraňte vojína Ryana (1998).

V letech 2002–2003 hrál postavu kapitán Malcolma Reynoldse ve sci-fi seriálu Josse Whedona Firefly, přičemž za tento výkon získal cenu Saturn. Roli si zopakoval v navazujícím filmu Serenity (2005). S Whedonem spolupracoval také na seriálu Buffy, přemožitelka upírů (2003), ve kterém účinkoval v několika epizodách, na internetové minisérii Dr. Horrible's Sing-Along Blog (2008) a na filmu Mnoho povyku pro nic (2012).

Hostoval např. v seriálu Ztraceni (jako manžel Kate; 2006), účinkoval ve dvanácti epizodách seriálu Zoufalé manželky (2007–2008). Hlavní role ztvárnil v krátce existujícím seriálu Drive (2007) a v krimiseriálu Castle na zabití (2009–2016). V roce 2013 hrál ve filmu Percy Jackson: Moře nestvůr.

Je velkým příznivcem moderních technologií a aktivně tweetuje.