巴里·基奥汉2010年,参演个人首部电视剧《爱恨两边缘第一季》。2013年,由其出演的喜剧电影《床垫里的百万欧元》上映。2014年,参演由扬·德芒热执导的战争电影《迷失1971》。2015年,由其出演的惊悚电影《夺命交易员》上映。2016年,与瑞切尔·格里菲斯等联合参演剧情电影《哺乳动物》。2017年1月,与托尔·林德哈特,金·波德尼亚联袂主演的剧情电影《光之后》上映；同年,出演由克里斯托弗·诺兰执导的战争电影《敦刻尔克》；5月22日,与科林·法瑞尔,妮可·基德曼联合主演的奇幻惊悚电影《圣鹿之死》上映,他在片中饰演有意接触史蒂文一家的少年马丁,凭借该片入围第33届美国独立精神奖最佳男配角奖。2018年,与伊万·彼得斯合作主演犯罪电影《美国动物》,在片中饰演迷恋莫奈,凡·高等画家,对人生感到迷茫的艺术系大学生斯宾塞·莱因哈德,他凭借该片入围第72届英国电影学院奖新星奖,第21届英国独立精神奖最佳男配角奖；同年,与雨果·维文,吉姆·布劳德本特联袂出演犯罪电影《黑色1847》。2019年,出演由乔韩·瑞克执导的电视剧《切尔诺贝利》。2021年7月30日,参演的电影《绿衣骑士》在美国上映。2022年3月18日,参演的科幻犯罪电影《新蝙蝠侠》在中国大陆上映,片中饰演角色记为“无名阿卡姆囚犯”,不过导演马特·里夫斯证实该角色是小丑。10月21日,主演的电影《伊尼舍林的报丧女妖》在美国上映。2023年11月17日,参演电影《索尔特本》上映。2024年1月26日,参演的二战题材大剧《空战群英》登录AppleTV+。
由于没有接受过正式的训练,巴里·基奥汉似乎对性格有一种直觉,以及天生的不安和求知欲。如果巴里·基奥汉在电影《圣鹿之死》中的表现让人感觉非常不舒服,那是因为他演得不错,有着突破的演技,这一可怕的突破性表演并不是由演员和导演之间的细微差别决定的,这要归功于他令人着迷的令人不安的角色转变。不仅如此,在电影《敦刻尔克》中,巴里·基奥汉的呈现也丝毫不输老戏骨。在电影《美国动物》中,也给人留下了特别深刻的印象。