Joey első szereplése az Üres város című filmben történt, 2007-ben, ahol Adam Sandler, vagyis a filmbeli Charlie Fineman lányát alakította. Ezt követően 2008-ban és 2009-ben két meséhez is a hangját adta, a Horton című mesében Katie, a Jégkorszak 3. – A dínók hajnalában pedig a Hódlány szinkronhangja volt. Szintén 2008-ban a Quarantine című filmben kapott szerepet, Briana bőrébe bújhatott.

2010-ben a Szellemekkel suttogó című filmben kapott szerepet, ami egyébként már 2005 óta fut, majd a Zack és Cody életében lehetett Emily Mason, két epizódon keresztül. Ezen kívül még a Törtetők, CSI: A helyszínelők és a Medium című sorozatban tűnt még fel.

Joey első nagy áttörése 2010-ben volt, amikor főszerepet kapott a Ramona és Beezus című filmbe, ahol ő játszotta Ramona Quimby szerepét, Selena Gomez mellett, aki az idősebb testvérét alakította, Beezus Quimby néven. A film Beverly Cleary amerikai gyermek- és ifjúsági író Ramona Quimby című könyvsorozata által jött létre.

kban, ahol Julianne Moore és Steve Carell fiatalabb lányát alakította.  Szerepelt Taylor Swift "Mean" című videóklipjében.

Szerepelt Christopher Nolan filmrendező Batman című filmjében, 2012-ben A sötét lovag – Felemelkedés c. filmben, ahol a fiatal Talia al Ghult alakította, 2018-ban a Bent című thrillerben, az Új lány című filmben, és 2010-ben a A kísértetek órája finálé epizódjában.

2013-ban szerepet kapott az Óz, a hatalmas című filmben, James Franco és Zach Braff oldalán, majd az Az elnök végveszélyben thrillerben, ahol olyan színészekkel dolgozhatott együtt, mint Channing Tatum, vagy Jamie Foxx. 2013 márciusában volt a Fordított felállás című film premiere, ahol ő lehetett Lucinda Smith‑Dungy, majd a Démonok között 3. részében szerepelt Mackenzie Foy és Vera Farmiga társaságában.

2014-ben az Wish I Was Here vígjátékban tűnt fel, Grace Bloomként.

2016-ban Clare Shannont játszotta a Wish Upon című horrorfilmben.

2018-ban a A csókfülke című film első részében kapott szerepet Jacob Elordi és Joel Courtney-val együtt.

2019-ben a Hulu TV-hálózat új sorozatában kapott főszerepet, ami A tett címet kapta, ő alakítja Gypsy Blanchard karakterét. Vele együtt szerepel még Patricia Arquette, Chloë Sevigny és Steve Coulter színész is, valamint Joey a Családom, darabokban című sorozat negyedik évadában is feltűnt, Morgan ként.