2003年玛德琳·卡罗尔出演了自己第一部连续剧，她在《铁证悬案》中客串角色；2005年她客串了连续剧《恶夜狂魔》和《Wanted》。2006年玛德琳·卡罗尔迎来了自己的电影处女作，由卡米拉·贝勒主演的电影《来电惊魂》，她在这部电影里扮演Allison Mandrakis ；她还出演了电影《圣诞老人3》，因此片还在2007年获得青年艺术家奖最佳故事片年轻演员群的提名 。玛德琳·卡罗尔还在2006年客串了连续剧《Passions》和《All of Us》 。2007年玛德琳·卡罗尔客串了连续剧《迷失》的第三季；她还出演了由米拉·乔沃维奇主演的电影《生化危机3》 。2008年她出演了电影《关键投票》，在剧中扮演男主角早熟、富有主见的12岁女儿莫莉 。因为本片她在2009年获得青年艺术家奖故事片最佳年轻女主角的提名 。此外2008年她还在连续剧《实习医生格蕾》客串演出。2010年玛德琳·卡罗尔出演了由成龙主演的电影《邻家特工》，在剧中扮演男主角女友性格叛逆的大女儿 。这一年她还在小清新电影《怦然心动》里出演了女主角 。另外她还在医务剧《私人诊所》客串演出。2011年玛德琳·卡罗尔出演了改编自儿童小说的电影《波普先生的企鹅》 ；这一年她还出演了由杰拉德·巴特勒主演的电影《机关枪传教士》 。2012年她出演了由摩根·弗里曼主演的电影《贝拉的魔法》 。