艾玛在好莱坞的起点是从电视剧跑龙套开始。2005年，在真人秀节目《寻找帕拉特里德家庭》中，艾玛扮演自己，并在节目中胜出。艾玛又参演了电视剧《灵媒缉凶》、《马尔柯姆的一家》、《幸运路易》。艾玛还为儿童节目《扎克与科迪的套房生活》中伦顿·提普敦的狗配过音，这是她第一次尝试配音工作 。她还去参加《超能英雄》的试镜，最后败给海顿·潘妮蒂尔 。2008年，将金发染红的艾玛出演了雷恩·威尔森主演的《摇滚之王》，她为了片中的角色去学了贝斯。后来她又在《校园兔女郎》中演了一个小角色，汤姆·汉克斯的儿子科林·汉克斯和第五届美国偶像亚军凯萨琳·麦克菲也出现在该片中，艾玛在影片中献声，唱了一首《男孩心思我最懂》。2009年，她继续走喜剧路线，在《前女友的幽灵》、《僵尸之地》、《纸人》中获得戏份较重的角色 。2010年，艾玛终于获得了一个主演的机会，在青春喜剧《绯闻计划》中，她出演了一个学校里的“荡妇”。凭借在该片中的表演，艾玛获得第68届金球奖喜剧类最佳女主角提名 。这一年，艾玛被《名利场》杂志选作9位“好莱坞新生代女星”之一登上杂志封面。2012年，第18届美国演员工会奖凭借《帮助》一举摘取最佳集体表演 。她和男友安德鲁·加菲尔德主演的影片《超凡蜘蛛侠》于7月上映。艾玛在影片中扮演蜘蛛侠的金发初恋女友格温·斯黛西 。2014年5月2日，艾玛·斯通出演的《超凡蜘蛛侠2》上映。2014年12月16日，获得第20届评论家选择奖最佳女配角提名。2015年第21届美国演员工会奖上，艾玛斯通凭借《鸟人》获得最佳集体表演奖，这也是她第二次获得该奖项。