Chalkes skådespelarkarriär började vid åtta års ålder när hon började dyka upp i musical theatre productions. Vid 12 blev hon reporter på den kanadensiska barnshowen KidZone. I 1993, hon tog över rollen som Rebecca Conner-Healy på Roseanne efter Lecy Goranson vänster serien; Chalke gjorde en cameo utseende som en annan karaktär i Roseanne avsnittet av ”Halloween: The Final Chapter” (#178, som ursprungligen sändes den 31 oktober 1995) efter Goranson returneras. Chalke återvände senare till Beckys roll efter att Goranson avgick för en andra gång., Efter att showen slutade återvände Chalke kort till Kanada, där hon spelade i CBC-TV-dramat Nothing Too Good for a Cowboy (1998-1999).under 2001 fick hon rollen som Dr. Elliot Reid i NBC: s komediserie Scrubs och hon skulle vara med i alla nio säsongerna tills serien slutade sin körning 2010. Hon har medverkat i flera långfilmer, inklusive Ernest går i skolan och tårta. Hon dök upp i Kanal 101 är ” Bu med The Lonely Island, en parodi på träffen visar O. C., men omnämndes som ”Pamela Fenton”., År 2007 uppträdde hon som en stödjande karaktär i Chaos Theory, som spelade med kanadensiska Ryan Reynolds. År 2008 blev Chalke talesman för en rad kvinnors underkläder av Hanes som inkluderade en serie reklamfilmer regisserade av hennes Scrubs co-star Zach Braff. 2008 och 2009 gjorde hon framträdanden i CBS sitcom How I Met Your Mother as Stella Zinman. I början av 2011 spelade hon i CBS TV-serien Mad Love, en romantisk komedi som debuterade som en midseason ersättning och avbröts efter bara en säsong producerades.,
Chalke undertecknades av tidigare Scrubs verkställande producent Bill Lawrence att spela kärlek intresse Bobby Cobb i serien Cougar Town. Hon medverkade i flera avsnitt under den tredje säsongen. Chalke medverkade i ABC comedy series How To Live with Your Parents (för resten av ditt liv), som hade premiär 3 April 2013, och som avbröts en månad senare. Hon spelade Polly, en enda och mycket spänd skild mor som befann sig flytta tillbaka med sina föräldrar (Elizabeth Perkins och Brad Garrett) på grund av den ekonomiska nedgången., Även i 2013 spelade hon en frenetisk mamma som heter Casey Hedges i Grey ’ s Anatomy season 9 episod ”Can’ t Fight This Feeling”. Chalke Röster också Beth på showen Rick och Morty.
den 28 April 2017 meddelades det att en väckelse av Roseanne var i verk, och att de flesta av de ursprungliga gjutna och några av producenterna skulle återvända till väckelse serien. Den 16 maj 2017 bekräftades det att åtta episoder av showen var greenlit av ABC och skulle flyga i mitten av säsongen 2018 med Chalke återvänder, men spelar en annan roll än Becky Conner., Efter avbokningen återvände hon senare för sin spinoff-serie, The Conners.