Smit-McPhee na San Diego Comic-Con International 2012
pierwszą pełnometrażową rolą Smit-McPhee ’ a była rola w filmie Romulus, mój ojciec, za którą otrzymał nagrodę AFI 2007 dla najlepszego młodego aktora oraz nominację do Nagrody dla Najlepszego Aktora. Za swój występ w The Road (2009) otrzymał nominację do Nagrody Critics’ Choice Award dla najlepszego młodego aktora oraz nominację do Australijskiego Instytutu Filmowego (AFI) w 2010 roku dla najlepszego międzynarodowego aktora. W następnym roku zagrał w Let Me In, za którą otrzymał nominację do Nagrody Critics Choice Award 2010 dla najlepszego młodego aktora za rolę w filmie; był również nominowany do filmu pasujący Jack w tym samym roku. W 2012 roku sfilmował Kongres. Film miał swoją premierę na prestiżowym festiwalu filmowym w Cannes w 2013 roku podczas Directors’ Fortnight.
Viggo Mortensen, Smit-McPhee, Joe Penhall, John Hillcoat i Steve Schwartz na premierze The Road 2009
Smit-McPhee zagrał główną rolę Normana w horrorze ParaNorman z 2012 roku, który był nominowany do Oscara w kategorii Najlepszy Film animowany, a także otrzymał nominację do nagrody BAFTA w 2013 roku w kategorii Najlepszy Film animowany. W tym samym roku Smit-McPhee zagrał rolę w Dead Europe, której premiera odbyła się na Międzynarodowym Festiwalu Filmowym w Toronto w 2012 roku. Jego następna rola pojawiła się w the Wilderness of James w tytułowej roli Jamesa. W 2013 roku zagrał Benvolio w filmowej adaptacji Romea i Julii. Zagrał w filmie 20th Century Fox „Świt Planety Małp” (2014). Projekt połączył go z reżyserem Mattem Reevesem, z którym wcześniej współpracował przy filmie Let me In.
w 2013 roku Smit-McPhee nakręcił film science fiction Młodzi. Film miał swoją premierę na Sundance Film Festival w styczniu 2014 roku. Wkrótce potem pojawił się w Slow West, który został wydany w 2015 roku. W marcu 2014 roku został obsadzony w siedmioczęściowym serialu Gallipoli, który był emitowany w lutym i marcu 2015 roku, w roku 100.rocznicy lądowania Gallipoli. Gra 17-letniego Thomasa „Tolly” Johnsona, który starzeje się, aby zaciągnąć się do swojego brata Bevana i kończy walkę pod Gallipoli w kampanii, która pomogła stworzyć legendę Anzac. Serial został wyprodukowany przez Endemol Australia i był kręcony przez trzy miesiące, począwszy od marca 2014 roku. Smit-McPhee zagrał Nightcrawlera W X-Men: Apocalypse (2016), postać, której starszą wersję wcześniej grał Alan Cumming. Smit-McPhee ponownie zagrał rolę w Dark Phoenix, który został wydany w 2019 roku.
w 2018 roku zagrał główną postać Keda, Nastolatka epoki lodowcowej, która oswoiła wilka, w Alfie.