1980-as évekSzerkesztés
Birch az 1980-as évek végén a Burger King, a California Raisins, a Quaker Oats (Wilford Brimley mellett) és a Vlasic Pickles reklámjaiban tűnt fel. Filmes debütálását 1988-ban a Purple People Eater című sci-fi vígjátékban mutatta be, amiért elnyerte a Youth In Film Awardot és a Young Artist Awardot a “Legjobb kilenc év alatti fiatal színésznő” kategóriában. Szintén 1988-ban vendégszerepelt a Doogie Howser, M.D. egyik epizódjában, és Molly szerepét kapta az NBC Day By Day című televíziós sorozatában, ahol “Thora” néven szerepelt. A sorozatot két évadon keresztül sugározta az NBC, és két Young Artist Award jelölést hozott neki.
1990-es évekSzerkesztés
1990-ben Birch megkapta az egyik főszerepet a Parenthood című sitcomban, amely az 1989-es azonos című film alapján készült. Az NBC adta le, és egy évad után törölték. A következő évben főszerepet játszott a Paradise című drámában, Don Johnson, Melanie Griffith és Elijah Wood oldalán. Szerepét több mint 4000 másik, meghallgatásra jelentkező fiatal reménységgel szemben nyerte el. A Roger Ebert szerint “erős, egyszerű bájjal” játszotta szerepét, és később újabb Young Artist Award jelölést kapott. A kilencvenes évek hátralévő részében Birch gyermek- és tiniszínésznőként számos vígjáték és családi játékfilm főszerepein keresztül folyamatosan elismerést szerzett.
1991-ben Ethan Embryvel szerepelt az All I Want for Christmas című vígjátékban, mint egy lány, aki azt tervezi, hogy elvált szüleit karácsonyra újra összehozza. A film a mozikban való megjelenésekor közepes kritikákat és mérsékelt figyelmet kapott a közönségtől, de a következő években a televízióban és a házi videón rajongótáborra tett szert. 1992-ben Jack Ryan (Harrison Ford) lányát alakította a Patriot Games című kémthrillerben, amely kereskedelmi siker volt, és 178 millió dolláros bevételt hozott világszerte.
Birch 11 évesen szerepelt a Hocus Pocus (1993) című fantasy vígjátékban, Bette Midler, Kathy Najimy és Sarah Jessica Parker oldalán. A filmben egy tinédzser fiú húgát alakította, aki véletlenül feltámaszt egy gonosz boszorkánytriót. A Hocus Pocus a kritikusok szerint átlagosra sikeredett, és szerény 39 millió dolláros bevételt hozott az Egyesült Államokban, de az erős DVD-eladásoknak és a nagy televíziós követettségnek köszönhetően kultuszfilmmé vált. Az 1994-es Monkey Trouble című vígjátékban Birch egy lányt alakított, aki örökbe fogad egy zsebtolvajlásra és betörésre idomított kapucinus majmot. A film vegyes fogadtatásban részesült, de Marjorie Baumgarten az Austin Chronicle számára megjegyezte, hogy “árnyalt alakítása (ami ritkaság a gyerekszereplők között) kétségkívül realisztikus jelleget kölcsönöz a Monkey Trouble-nak”. Szintén 1994-ben megismételte a Patriot Games szerepét a folytatásban, a Clear and Present Dangerben, amely világszerte több mint 215 millió dolláros bevételt hozott.
1995-ben Birch-et Melanie Griffith karakterének fiatalabb változataként szerepeltették a Now and Then című coming-of-age filmben, amelyben Gaby Hoffmann, Christina Ricci, Demi Moore és Rosie O’Donnell is játszott. A filmet nagyrészt közepes kritikák közepette mutatták be, de nyereségesnek bizonyult. Főszerepet kapott az Alaska (1996) című kalanddrámában Vincent Kartheiser oldalán, amelyben két testvért alakít, akik az alaszkai vadonban keresik elveszett apjukat (Dirk Benedict). A következő két évben nem szerepelt filmben, de vendégszerepelt az Ígéret földje és az Angyali érintés című filmekben. Ezt követően leforgatta az Éjszakai hazautazás című tévéfilmet és az Anywhere but Here (Bárhol máshol, csak ne itt) című filmet, melyeket 1999-ben mutattak be.
Szintén 1999-ben szerepelt a Sam Mendes rendezte Amerikai szépség című drámában, mint Jane Burnham, Kevin Spacey karakterének bizonytalan lánya. A Rolling Stone Birchet ” felnőttes kisugárzással” érezte szerepében, amiért később a legjobb női mellékszereplőnek járó BAFTA-díjra jelölték. A film elnyerte a legjobb filmnek járó Oscar-díjat, és világszerte több mint 356 millió dolláros bevételt hozott, ezzel Birch karrierjének eddigi legnagyobb kereskedelmi sikerévé vált.
2000-es évekSzerkesztés
Az Amerikai szépség sikere után két 2000-ben megjelent filmben is szerepelt. A The Smokers című kisméretű dráma egyenesen DVD-re került az Egyesült Államokban, és nagyrészt észrevétlen maradt, de Birch-et a The Hollywood Reporter “jelenetrablónak” nevezte mellékszerepében. Az év másik filmje a gyenge fogadtatású Dungeons & Dragons volt, egy fantasy film, amely az azonos című szerepjátékon alapul. 2001-ben Keira Knightley oldalán szerepelt a The Hole című horrorfilmben, amelyben a főszerepet és a nagy nyilvánosságot kapott hét számjegyű fizetését az Amerikai szépségben való szereplésének köszönhette. A filmet az Egyesült Királyságban a mozikban, az Egyesült Államokban pedig DVD-n mutatták be, és vegyes kritikákat kapott. A Variety magazinnak írva Derek Elley megállapította, hogy Birch “hatékonyan hátborzongató főszerepet ” adott a filmben, amelyet “egy esetlen brit kísérletnek nevezett a pszichothriller és a tinifilm műfajok egyesítésére”.
Birch főszerepet játszott a 2001-es Ghost World című fekete komédiában, amelyet Terry Zwigoff rendezett, és amelyben Scarlett Johansson, Steve Buscemi és Brad Renfro játszott. A film, amely két tinédzser kívülálló (Birch és Johansson) életére összpontosít egy meg nem nevezett amerikai városban, speciális moziforgalmazásban került a mozikba, igen kedvező kritikai fogadtatásban részesült. James Berardinelli úgy találta, hogy Birch szerepe “az első hatékonyan kidolgozott szerepe” az Amerikai szépség óta, és pozitívan emelte ki a színésznőt az alakításában rejlő “furcsa, a melankólia és az unalom érzése mögött rejlő furcsaságért”. A legjobb színésznő – musical vagy vígjáték kategóriában Golden Globe-jelölést kapott.
Birch a címszereplő szerepében szerepelt a Hajléktalanok a Harvardra című életrajzi tévéfilmben: The Liz Murray Story (2003) című filmben, ahol egy fiatal nőt alakított, aki miután 15 évesen, személyes tragédiák közepette hajléktalanná válik, munkába áll, hogy befejezze tanulmányait. Szerepéért elismerést kapott, Emmy-jelölést is kapott. Az 1990-es években és a 2000-es évek elején elért szakmai eredményei után Birch ismertsége jelentősen csökkent a következő évtizedben, mivel sokkal ritkábban szerepelt színészként sokkal kisebb léptékű produkciókban. Az ezt követő évek karrierútjára reflektálva egy 2014. januári interjú során ezt annak tulajdonította, hogy nem “vállalta” a filmipar vele szemben támasztott követelményeit, és úgy döntött, hogy “erős identitást tart fenn, és olyan dolgokat követ, amelyek egy kicsit átgondoltabbak, és azt hiszem, abban az időben senki sem akarta, hogy a nők ezt tegyék”.
Birch több klipben is szerepelt, többek között Moby “We Are All Made of Stars” és a Limp Bizkit “Eat You Alive” című klipjében, amelyben Bill Paxton is szerepelt.
Ne mellékszerepet játszott a Silver City című politikai szatírában, amelyet John Sayles írt és rendezett, és amelyet a 2004-es Cannes-i Filmfesztiválon mutattak be. 2006-ban Birch főszerepet kapott a Dark Corners című horror-thrillerben, amelyben egy problémás fiatal nőt alakított, aki egy nap más emberként ébred – olyasvalakiként, akit lények üldöznek. A film nem került a mozikba, hanem egyenesen DVD-re került. A kritikusok rosszul értékelték, de Birch-et “meggyőzőnek tartották ennek a kettészakadt személyiségnek a két felét”. Ezt követte a 2008-as Train című slasher női főszerepe, amely egy csapat amerikai egyetemi sportoló körül forgott, akiket egy kelet-európai vonaton üldöznek és megölnek. A film DVD-kiadásban is megjelent, összességében közepes fogadtatásban részesült, a kritikusok kedvezőtlenül hasonlították a Hostelhez és a Turistákhoz.
A 2009-es Deadline című pszichológiai thrillerben szerepelt, Brittany Murphy oldalán. Szintén 2009-ben szerepelt a Winter of Frozen Dreams című független krimiben, mint Barbara Hoffman, egy wisconsini biokémia szakos hallgató és prostituált, akit gyilkosságért ítéltek el a világ első televíziós gyilkossági perében. A film korlátozottan került a mozikba, és közepes kritikákat kapott.
2010-es évekSzerkesztés
2010-ben Birch elvállalta Sidney Bloom szerepét a The Pregnancy Pact című tévéfilmben, amely a Massachusetts állambeli Gloucesterben élő tinédzserek körüli 2008-as médiacirkuszon alapult, akik állítólag megegyeztek, hogy egyidejűleg szülnek és nevelik fel gyermekeiket közösen. A Lifetime-filmet a kritikusok kedvezően fogadták, és 5,9 millió néző látta. Később, 2010-ben Birch szerepelt és a tervek szerint debütált volna az amerikai színpadon a Drakula off Broadway felújításában, de kirúgták az apja, akkori menedzsere viselkedése miatt, aki fizikailag megfenyegette az előadás egyik szereplőjét.
Birch szerepelt a 2012-es Petunia című független dramedyben, Vivian Petunia szerepében. Társproducerként szerepel a filmben, amely egyszerre mutatja be a Petunia család életét és romantikus kapcsolatait. Birch a filmet “bensőséges” és “nagyon modern történetnek” tartotta, és úgy jellemezte, hogy “egy kicsit más, mint a szokásos nyári mese”. Az Egyesült Államokban nagyon korlátozott példányszámban forgalmazott filmet a New York-i Cinema Village-ben mutatták be, és vegyes kritikákat kapott.
Miután tudományos tevékenységeknek szentelte magát, Birch 2015-ben visszatért színészi karrierjéhez, és visszatérő szerepet kapott Morgan szoftvermérnökként a Carlton Cuse Colony című sorozatában.
A sorozatot követően Birch először a The Etruscan Smile című független filmben játszott Brian Cox-szal, amelyet San Franciscóban és Skóciában forgattak. Ezután Kentuckyba ment, hogy leforgassa az Above Suspicion című thrillert, amely Joe Sharkey, a New York Times rovatvezetőjének azonos című könyve alapján készült, és amelyben Jack Huston, Emilia Clarke és Johnny Knoxville is szerepelt. 2018-ban Birch szerepelt az Államügyek című politikai thrillerben David Corenswet, Mimi Rogers és Adrian Grenier oldalán. A filmet a virginiai Norfolkban forgatták. Szintén ebben az évben szerepelt a Harvey Lowry által rendezett The Competition című romantikus vígjátékban, amelyet Portlandben forgattak. Birch volt a film társproducere is, amelyet a VMI Worldwide vett fel forgalmazásra. Legutóbb Birch a Plan B és az A24 The Last Black Man in San Francisco című filmjében szerepelt, Jimmie Fails, Jonathan Majors és Danny Glover oldalán. Birch szerepelt a Tizenhárom perc című független filmben is, amely a tervek szerint 2021-ben kerül a mozikba.