La carriera di attrice di Chalke è iniziata all’età di otto anni quando ha iniziato ad apparire in produzioni teatrali musicali. A 12 anni, è diventata una giornalista dello spettacolo per bambini canadese KidZone. Nel 1993, ha assunto il ruolo di Rebecca Conner-Healy in Roseanne dopo che Lecy Goranson ha lasciato la serie; Chalke ha fatto un cameo come personaggio diverso nell’episodio di Roseanne “Halloween: The Final Chapter” (#178, originariamente trasmesso il 31 ottobre 1995) dopo il ritorno di Goranson. Chalke più tardi tornò al ruolo di Becky dopo Goranson partì per la seconda volta., Dopo la fine dello spettacolo, Chalke tornò brevemente in Canada, dove ha recitato nel dramma televisivo CBC Nothing Too Good for a Cowboy (1998-1999).
Nel 2001, è stata lanciata come Dr. Elliot Reid nella serie comica NBC Scrubs e lei sarebbe stato un membro del cast per tutte le nove stagioni fino a quando la serie si è conclusa la sua corsa nel 2010. È apparsa in diversi lungometraggi, tra cui Ernest Goes to School e Cake. È apparsa nel canale 101 di The ‘ Bu con The Lonely Island, una parodia dello spettacolo di successo The O. C., ma è stato accreditato come “Pamela Fenton”., Nel 2007, è apparsa come personaggio di supporto in Chaos Theory, che ha interpretato il collega canadese Ryan Reynolds. Nel 2008, Chalke è diventata la portavoce di una linea di intimo femminile di Hanes che includeva una serie di spot pubblicitari diretti dal suo co-protagonista di Scrubs Zach Braff. Nel 2008 e 2009, ha fatto apparizioni nella sitcom della CBS How I Met Your Mother come Stella Zinman. All’inizio del 2011, ha recitato nella serie televisiva CBS Mad Love, una commedia romantica che ha debuttato come sostituto di mezza stagione ed è stata cancellata dopo una sola stagione è stata prodotta.,
Chalke è stato firmato dall’ex produttore esecutivo di Scrubs Bill Lawrence per interpretare l’interesse amoroso di Bobby Cobb nella serie Cougar Town. È apparsa in più episodi nella terza stagione. Chalke ha recitato nella serie comica ABC How to Live with Your Parents (For the Rest of Your Life), che ha debuttato il 3 aprile 2013, e che è stata cancellata un mese dopo. Ha interpretato Polly, una madre divorziata single e molto tesa che si è trovata a tornare a vivere con i suoi genitori (Elizabeth Perkins e Brad Garrett) a causa della crisi economica., Sempre nel 2013, ha interpretato una madre frenetica di nome Casey Hedges nella stagione di Grey’s Anatomy 9 episodio “Can’t Fight This Feeling”. Chalke voci anche Beth nello show Rick e Morty.
Il 28 aprile 2017, è stato annunciato che un revival di Roseanne era in lavorazione, e che la maggior parte del cast originale e alcuni dei produttori sarebbero tornati per la serie revival. Il 16 maggio 2017, è stato confermato che otto episodi dello show sono stati illuminati dalla ABC e sarebbero andati in onda a metà stagione nel 2018 con Chalke che è tornato, ma interpretando un ruolo diverso da Becky Conner., Dopo la sua cancellazione, in seguito tornò per la sua serie spin-off, The Conners.