2001 年，出演个人首部电影《绝命复制人》，在片中饰演 Kismet 的童年。 2004 年，出演电视剧《我的太太和孩子》  ；其后，担任电视动画《幻影丹尼》的配音工作，并为电视动画《太空猿在海角》录制了两集配音。 2005 年 6 月 10 日，与凯登·博伊德搭档主演的奇幻冒险片《立体小奇兵：鲨鱼男孩与岩浆女孩》在美国上映，在片中饰演主角鲨鱼男孩  ； 12 月，参演的喜剧片《儿女一箩筐 2 》上映，在片中饰演 Baker 一家竞争者的儿子艾略特  。

2008年10月13日，参演的动作惊悚剧《我以我为敌》在美国播出；11月21日，与克里斯汀·斯图尔特、罗伯特·帕丁森合作主演的奇幻爱情片《暮光之城：暮色》在美国上映，他在片中饰演狼人雅各布·布莱克  ，凭借该片入围第18届MTV电影奖最具突破男演员。2009年11月20日，主演的奇幻爱情片《暮光之城：新月》在美国上映  ，凭借该片入围第19届MTV电影奖最佳男演员奖  、第36届土星奖最佳青少年演员  ；12月12日，担任美国节目《周末夜现场》的嘉宾主持人；同年，被杂志《魅力》评为2010年全球第二性感的男人。

2010年1月，出席第67届美国电影电视金球奖颁奖典礼  ；1月7日，获得第36届美国人民选择奖最爱突出进步电影男演员奖  ；2月12日，参演的爱情片《情人节》上映，在片中饰演学生，凭借该片获得第19届MTV电影奖最佳吻戏提名  ；3月，出席第82届奥斯卡金像奖颁奖典礼  ；3月27日，凭借电影《暮光之城：新月》获得第23届美国儿童选择奖最受欢迎电影男演员奖、最受欢迎银幕情侣奖  ；6月30日，与克里斯汀·斯图尔特、罗伯特·帕丁森合作主演的奇幻爱情片《暮光之城：月食》在美国上映  ，凭借该片入围第20届MTV电影奖最佳吻戏、最佳男演员奖  、第37届美国人民选择奖最受欢迎银幕组合  。

2011年1月，凭借电影《暮光之城：月食》获得第37届美国人民选择奖最受欢迎银幕组合奖  ；9月23日，主演的惊险动作片《在劫难逃》在北美地区上映，泰勒在片中饰演身负重担的少年尼森，该片于2012年7月27日在中国内地上映  ，凭借该片获得第14届青少年选择奖最佳动作电影男演员奖；10月，被英国女性杂志《Glamour》评选为年度第二性感男星  。2012年11月，主演的奇幻爱情片《暮光之城：破晓（上）》首映  ；11月16日，主演的奇幻爱情片《暮光之城：破晓（下）》在美国上映  。

2013年7月12日，参演的喜剧片《长大后2》上映  。2015年3月20日，与玛丽·艾格洛浦路斯搭档主演的动作片《致命追踪》上映，在片中饰演性感帅气的自行车快递员CAM  。2016年9月20日，参演的恐怖剧《尖叫皇后第二季》在Fox开播，他在片中饰患有怪病的医生卡西迪·卡斯凯德  ；12月2日，主演的剧情片《踏浪奔流》在美国上映，在片中饰演Reymund Hightower，凭借该片入围第19届青少年选择奖最佳剧情类男演员奖  。