达科塔・范宁2000年进入演艺界，在连续剧《犯罪现场调查》、《
急诊室的故事》、《甜心俏佳人》、《旋转城市》、《律师本色》和《妙手良方》中获得客串演出。
2001年达科塔・范宁在电影《雄猫》里得到一个
角色，然后在连续剧《TheFightingFitzgeralds》和《马尔柯姆的一家》客串出演。这一年她出演了自己的成名作《
我是山姆》，在这部电影里与西恩・潘演出对手戏，她由于在影片中的出色表现，达科塔・范宁获得了美国演员工会奖的提名，她成为该奖项有史以来最年轻的被提名演员（到2014年）。
2002年她和查理兹・塞隆一起出演了电影《陷入绝境》，在剧中扮演了AbbyJennings，一位和绑架者讨价还价斗智的绑票受害者，接着在电影《
情归阿拉巴马》中扮演YoungMelanie。在2002年，导演史蒂芬・斯皮尔伯格选角选中达科塔・范宁出演科幻迷你剧《异度接触》中的Allie。在这一年她还出演了电影《
奇幻森林历险记》。
2003年与麦克・迈尔斯合作演出电影《
戴帽子的猫》，在电影里扮演SallyWalden。她接着与布里坦妮・墨菲合作，在喜剧《
麻辣宝贝》里扮演一个被惯坏的小女孩Lorraine"Ray"Schleine。
2004年达科塔与丹泽尔・华盛顿合作，出演动作悬疑片《
怒火救援》，她片中演出佩塔这个角色。这一年她还在美剧《六人行》第十季里客串演出。
2005年出演电影《
捉迷藏》，她在此剧中她与劳勃・狄尼洛演出对手戏。达科塔・范宁还在电影《
世界大战》中出演了男主角汤姆・克鲁斯的女儿，在电影《
九条命》里出演了Maria一角。2005年她出演的电影《
梦想奔驰》上映，在本剧中扮演小主人公。原来这个角色是男孩，但该剧导演因为达科塔・范宁的原因，将角色改成女孩。这一年她还担任《星际宝贝2：史迪奇有问题》中的Lilo配音工作。
2006年达科塔・范宁与朱莉娅・罗伯茨合作出演电影《夏洛特的网》。2006年她受邀参加美国电影艺术与科学学院盛宴，以12岁的年纪成为最年轻的参与者。
2007年达科塔・范宁在戴宝拉・卡姆普梅尔执导的影片《
猎犬》中出演一名受到暴力性侵犯的幼女，这部电影引发了强烈争议，直到08年9月才得以上映。
2008年达科塔・范宁与黑人女星奎恩・拉提法、詹妮弗・哈德森等合作了充满温情的《
蜜蜂的秘密生活》，她扮演的乖巧懂事的莉莉一角。这一年她出演的电影《
飞行物》上映，在该片中与凯特・贝琴萨、盖・皮尔斯、乔什・哈切森和佛瑞斯特・惠塔克合作。
2009年范宁为逐格动画《
鬼妈妈》配音，她还出演了科幻大片《
异能》
，在电影中扮演一个能够预知未来的13岁少女Cassie。在电影《暮光之城：月食》中她扮演了意大利吸血鬼“沃尔图里”家族中的简。
2010年达科塔・范宁和克里斯汀・斯图尔特共同出演电影《暮光之城：月食》。她们还将携手主演传记电影《
逃亡乐队》，在剧中斯图尔特将扮演摇滚女歌星琼・杰特（JoanJett），达科塔・范宁出演主唱谢莉・库瑞（CheriCurrie）。
2012年达科塔・范宁联袂埃米尔・赫斯基、斯蒂芬・多尔夫出演了电影《
汽车旅馆人生》。这一年她还出演了电影《
活在当下》和《暮光之城：破晓（下）》。
2013年达科塔・范宁和伊丽莎白・奥尔森一同主演电影《
好女孩》。她出演的电影《
夜色行动》入围了第70届威尼斯电影节的主竞赛单元，她在电影中饰演了一名激进的环保分子。这一年她还出演了电影《
最后的罗宾汉》。
2014年出演了爱米・博格指导的电影《
失踪秘闻》，在剧中扮演RonnieFuller。
