1999年，萝丝·拜恩与希斯·莱杰合作，出演了生平第一部电影《双手》，这部影片在1999年获得澳洲电影金像奖最佳影片、导演、原著剧本、男配角、剪接等十一项提名。

2000年，萝丝·拜恩与导演罗卓瑶合作，主演电影《遇上1967的女神》，萝丝·拜恩在这部影片中的表现为她赢得了第57届威尼斯电影节最佳女主角   。之后，萝丝·拜恩在乔治·卢卡斯的《星战前传：克隆人的进攻》扮演了阿米达拉的侍女多梅。继影片《星战大战》之后，萝丝·拜恩还在根据1930年英国作家道迪-史密斯的一本浪漫小说改编的影片《我的秘密城堡》中饰演了角色   。

2004年，萝丝·拜恩与布拉德·皮特，艾瑞克·巴纳，彼得·奥图尔等演员一道参与了沃尔夫冈·彼得森的《特洛伊》的演出   。

2005年，萝丝·拜恩在英国BBC迷你短剧《卡萨诺瓦》中出演女主角。之后的几年里，萝丝·拜恩先后出演了索菲亚·科波拉执导的《绝代艳后》和丹尼·博伊尔的电影《惊变28周》与《太阳浩劫》。

在2007年开播的电视剧《以法之名》中，萝丝·拜恩与格伦·克洛斯合作，饰演一对律师搭档。萝丝·拜恩的演出也为她赢得了一次金球奖提名，两次艾美奖提名和一座金球奖   。

2010年，萝丝·拜恩与尼古拉斯·凯奇合作了颇富争议的科幻电影《先知》，饰演了戴安娜一角   。随后，萝丝·拜恩与休·丹西合作了文艺气息浓厚的浪漫爱情电影《亚当》，这部电影在国际圣丹斯电影节上获得了最佳剧情片奖。

2011年，萝丝·拜恩出演了《X战警：第一战》、《潜伏》和《伴娘我最大》三部电影   。其中《潜伏》以仅仅150万美元的投资收获了高达9700万美元的票房。

2012年7月，萝丝·拜恩登上《Flare》杂志8月刊封面   。

2013年7月24日，伍迪·艾伦执导的《蓝色茉莉》在加州比弗利山的萨缪尔高德温剧院举行首映礼，萝丝·拜恩到场为凯特·布兰切特捧场   。

2014年3月7日，2014年“MTV电影奖”公布了该年度的各项提名，萝丝·拜恩凭借《潜伏2》中的表演获得最佳惊骇表演提名   。8月，澳洲的奢侈配饰品牌Oroton正式宣布，邀请萝丝·拜恩担任品牌代言人，并担纲2014-15秋冬系列的广告宣传   。

2015年2月7日，萝丝·拜恩确认回归2014年暑期档黑马R级喜剧片《邻居大战》的续集   。3月，2015年美国MTV电影奖揭晓了提名名单，萝丝·拜恩获得最佳喜剧表演提名   。6月5日，萝丝·拜恩出演的喜剧电影《女间谍》在北美上映   。

2019年，主演FX限定剧《美国夫人》。   2021年3月4日，电影《比得兔2》再度改档从6月11日提前至5月14日北美上映，该片由萝丝·拜恩等人主演   。