1994年，罗莎里奥·道森15岁时，坐在门廊上看着某个不说话的东西正发疯似的傻笑时，恰巧被偶然经过的导演
拉里·克拉克慧眼相中，让她在其执导的犯罪电影《
半熟少年》中饰演角色。
2006年，参演由
凯文·史密斯执导的喜剧电影《
疯狂店员2》，在片中饰演“Mooby’s”的连锁快餐店的女经理贝基。
2007年，与
库尔特·拉塞尔共同主演惊悚恐怖电影《
刑房》，在片中饰演性感美丽的电影化妆师阿伯纳西；7月，与库尔特·拉塞尔、
佐伊·贝尔联合主演的惊悚犯罪电影《
死亡证据》上映。
2008年，与
希亚·拉博夫合作主演悬疑惊悚电影《
鹰眼》；12月，与
威尔·史密斯共同主演的剧情电影《
七磅》上映，她凭借该片获得有色人种促进协会形象奖剧情片最佳女主角。
2010年，由其出演的冒险奇幻电影《
波西·杰克逊与神火之盗》上映，她凭借该片提名第12届美国青少年选择奖最受欢迎奇幻电影女演员；11月，与
丹泽尔·华盛顿、
克里斯·派恩共同出演的动作惊悚电影《
危情时速》上映，她在片中饰演列车安全中心的职工康妮，凭借该片提名第13届美国青少年选择奖最受欢迎动作片女演员。
2011年，与
吉尔·贝罗斯、
山德·贝克利共同出演的奇幻喜剧电影《
走进酒吧的女孩》上映；7月，与
凯文·詹姆斯合作主演的爱情喜剧电影《
动物园看守》上映，她凭借该片提名第13届美国青少年选择奖最受欢迎暑期电影女演员；9月，与
查宁·塔图姆、
凯特·玛拉联合出演的剧情电影《
十年》上映。
2014年，与
加布里埃尔·曼搭档主演的传记电影《
凯撒·查韦斯》上映；5月，与
瑞安·雷诺兹、
斯科特·斯比德曼联合出演的惊悚电影《
人质》上映，她在片中饰演专门调查针对儿童犯罪的警探妮可；6月，与
泰莉莎·帕尔墨共同主演的爱情电影《
典型婚姻》上映；同年，与泰莉莎·帕尔墨搭档主演的剧情电影《
永不过时》上映；8月22日，与
米基·洛克、
杰西卡·阿尔芭等联袂出演的动作电影《
罪恶之城2》上映；12月，与
凯文·哈特共同主演的喜剧电影《
业内前五》上映，她在片中饰演纽约时报记者切尔西，凭借该片提名美国评论家选择奖最佳喜剧女演员奖。
2015年4月，与
查理·考克斯、
杰弗里·坎特尔共同主演的科幻动作剧《
夜魔侠第一季》首播，她在剧中饰演富有同情心，比较正直的纽约夜班护士克莱尔·坦普尔；6月，与
路易斯·古兹曼合作主演喜剧电影《
波多黎各人在巴黎》；11月，与
克里斯滕·丽特、
麦克·科尔特共同出演的科幻动作剧《杰西卡·琼斯第一季》首播；12月，与
罗德里戈·桑托罗搭档主演的爱情电影《
盲蛋聚乐部》上映。
2019年，与
安东尼·霍利迪、
艾米丽·科索洛基联合出演的科幻剧《
怪异城市》播出；4月，与
吉娜·罗德里格兹、
勒凯斯·斯坦菲尔德联袂出演的爱情喜剧电影《
大人物》上映；10月，由其出演的动作恐怖电影《
僵尸之地2》上映，她在片中饰演性格非常刻板、严肃，还带着一些幽默感的内华达；同年，出演由
凯文·史密斯执导的喜剧电影《
白烂贱客2》；此外，还与
哈莉·贝瑞搭档主演了剧情电影《Lost in America》。
2020年，与阿德里安·贝拉尼、
金·迪肯斯共同主演犯罪剧《荆棘丛》；同年，主演剧情短片《生命卫士》；9月，与
大卫·奥伊罗合作主演的奇幻冒险电影《
寻找奇迹水人》上映；10月，由其出演的科幻冒险剧《
曼达洛人第二季》首播。
2021年2月，与道恩·强森、约瑟夫·李·安德森等联袂出演的电视剧《巨石年少时第一季》播出；3月，由其出演的悬疑惊悚剧《
骇人来电》播出；10月，与
迈克尔·基顿、彼得·萨斯加德等联合出演的电视剧《
成瘾剂量》播出；12月，由其出演的科幻冒险剧《
波巴·费特之书》首播。
2022年，出演由凯文·史密斯执导的科幻惊悚电影《
疯狂店员3》；3月，与
本杰明·布拉特合作主演的科幻战争剧《非战区》首播。
2023年7月28日，与
薇诺娜·瑞德、
杰瑞德·莱托等共同出演的悬疑惊悚电影《
幽灵鬼屋》在北美上映。8月23日，主演的《星球大战》系列新衍生剧《阿索卡》播出。
罗莎里奥·道森演出过很多的角色，使她成为好莱坞受欢迎的女主角之一。而且，罗莎里奥·道森总能给电影带来新鲜活力，她有着与众不同的迷魂魔力，所参与的每一部影片都因为有她的存在而变得有意义。在电影《半熟少年》中，罗莎里奥·道森把一个问题少女演绎得惟妙惟肖，她的表演淳朴自然，令人震撼。在电影《僵尸之地2》中，罗莎里奥·道森的表演充满力量、强悍又带有幽默感，给该片的演职团队打了一剂强心针（新浪、国际在线、Mtime时光网综合评）。