Tilton olyan televíziós sorozatokban kapott korai szerepeket, mint a Happy Days és az Eight Is Enough. Első filmes szereplése Jodie Foster mellett a Freaky Friday (1976) című filmben volt. 1978-ban Tilton egy cameo-szerepet vállalt John Milius Nagy szerda című filmjében. A következő évben a nagy áttörést Lucy Ewing, az idősebb John “Jock” Ewing és az egykori Eleanor “Ellie” Southworth ravasz, boszorkányos, gyakran frusztrált unokája, Lucy Ewing szerepével érte el a Dallas című televíziós sorozatban, Jim Davis, Barbara Bel Geddes és Larry Hagman színészek mellett, 1978-tól 1985-ig és 1988-tól 1990-ig. A sorozat spin-offjának, a Knots Landingnek egy epizódjában is szerepelt 1980-ban. A Dallas hírnevének csúcsán epizódonként 50.000 dolláros fizetést kapott, 500 magazin címlapján szerepelt, és 65 millió nézőt vonzott az 1981-es tévés esküvője.
Tilton énekesnő is, énekhangját kölcsönözte a Dallas 1978-as “Runaway” című epizódjához, amelyben Greg Evigan vendégszerepelt. 1984-ben kiadta a “C’est La Vie” című dance-pop kislemezét, amely több európai országban sláger lett, bár az Egyesült Államokban nem. 1979-ben és 1991-ben szerepelt a Csillagok cirkuszában, egy alkalommal arany bikinibe öltözve egy késdobáló céllány szerepében. Tilton szerepelt olyan vetélkedőkben is, mint a Family Feud, a Battle of the Network Stars, a Hollywood Squares, a Pyramid, az 1 vs. 100 és a Catch 21, beleértve a Match Game 1979-1982-es szindikált változatának paneljét. Ő volt a házigazdája annak a pilotnak is, amelyet nem adtak el, és amely 1996-ban MG2 néven szindikálták újra.
Tilton volt a vendég házigazdája a Saturday Night Live 1981. február 21-i epizódjának, amelyben a Dallas híres “Ki lőtte le J.R.-t?” epizódjának paródiáját mutatták be. Az epizódban a stábtagot, Charles Rocketet egy mesterlövész mellkason lőtte, miközben egy szexi párról szóló szkeccsben (Gail Matthius volt a partnere) egy kutyát fürdetett és célozgatásokat szajkózott. A műsor végén, a “búcsúzkodás” közben Tilton megkérdezte Rocket-et, hogy mit érez a lövés miatt. Rocket a szerepében improvizált: “Ó, ember, ez az első alkalom életemben, hogy lelőttek. Szeretném tudni, hogy ki a fasz tette.” Rocket improvizációja, amely megsértette az FCC műsorszolgáltatási előírásait, a műsor szereplői közül való elbocsátásához vezetett.
Tilton az 1990-es években számos reklámban szerepelt az Abdominizer közvetlen árusítású edzőkészülék termékcsalád számára. Önmagát alakította a Married… with Children “Tis Time to Smell the Roses” című epizódjában, amely elküldte az Abdominizerrel való kapcsolatát. Ezen kívül több szende vígjátékban is szerepelt, mint például a The Silence of the Hams (1994), a Superhero Movie (2008) és a Paranormal Calamity (2010). 2005-ben szerepelt a The Farm című brit valóságshow-ban.
2001-ben Tiltont a Young Artist Foundation kitüntette az Egykori Gyermeksztár “Életműdíjjal” az eredeti Dallas tévésorozatban Lucy Ewing szerepéért. 2012 januárjában Tilton a Dancing on Ice című brit jégkorcsolya-show hetedik évadának versenyzője volt, amelyben Matthew Gonzalez amerikai műkorcsolyázóval alkotott egy párt. Tiltont azonban a 12 hetes verseny ötödik hetében kiszavazták a versenyből.
2012-ben Tilton csatlakozott a TNT Dallas című újjáélesztett sorozatának szereplőgárdájához, és több epizódban újra eljátszotta Lucy Ewing szerepét.