2005年，宝拉·巴顿参演了由威尔·史密斯主演的电影《全民情敌》 ，这也是她的大银幕处女作。2006年，她在Bryan Barber执导的电影《爱德怀德》里饰演女主角；同年和丹泽尔·华盛顿一起出演动作惊悚片《时空线索》，并凭借此片荣获2007年黑人电影奖突破女新人的提名 。2008年，她与凯文·科斯特纳合演喜剧片《关键投票》 ；还和基弗·萨瑟兰一同主演了亚历山大·阿嘉执导的恐怖片《鬼镜》 。2009年5月15日，她和加布蕾·丝迪贝、玛丽亚·凯莉合演的电影《珍爱人生》在第62届戛纳国际电影节举行发布会 ，她在片中出演同性恋黑人女教师Ms. Rain，是这部电影中唯一给人带来希望的角色，指引在美国黑人社会中苟且偷生的女生们找回自己生命的意义 。她也凭借此片获得2010年黑人电影奖最佳女配角的提名。2010年，宝拉·巴顿和奎恩·拉提法一起主演了电影《抚爱伤痛》 ；同年在NBC美剧《法律与秩序：特殊受害者》第十二季的一集里客串了地方检察官助手Mikka Von 。2011年，她在汤姆·克鲁斯主演的电影《碟中谍4》里饰演特工Jane Carter ，这部电影在2012年1月28日在中国内地上映 。在电影《婚礼大斗阵》里饰演了新娘Sabrina Watson 。2012年，在亨利·亚历克斯·鲁宾执导的反社交网络时代电影《断线》里饰演了Cindy Hull 。2013年，她在环球影业出品，丹泽尔·华盛顿与马克·沃尔伯格主演的动作片《双枪》里饰演Deb，并与丹泽尔·华盛顿第二次合作 。同年，和自己当时的丈夫罗宾·西克一同主演了短片《Mercy》 。这一年，她和杰曼·翰苏一同主演了电影《行李认领》，讲述的是一个未婚空姐相亲的故事 。2014年，宝拉·巴顿在Steve Pink执导的电影《风流昨夜》饰演了Alison 。2016年参演奇幻电影《魔兽》饰演迦罗娜。