Wood și-a făcut debutul în film cu un rol mic în Înapoi în viitor Partea II (1989). A continuat să obțină recunoaștere ca actor de copii cu multiple roluri, cum ar fi Avalon (1990) și Fiul cel bun (1993). Ca adolescent, a jucat în mai multe filme, inclusiv Nord (1994), Flipper (1996) și Furtuna de gheață (1997). După succesul Stăpânului inelelor, Wood a apărut într-o gamă largă de filme, inclusiv Soarele etern al minții fără pete (2004), Paris, te iubesc (2006) și Nu mă simt acasă în lumea asta (2017).
Rolurile sale vocale includ Mumble în franciza de filme Happy Feet (2006–2011), protagonistul titular în 9 (2009), Spyro Dragonul în trilogia de jocuri video Legend of Spyro (2006–2008), Beck în Tron: Uprising de pe Disney XD (2012–2013), Sigma în Sezonul 10 din Red vs. Blue și Wirt în miniseria Cartoon Network Over the Garden Wall (2014). A jucat rolul lui Ryan Newman în seria de comedie neagră Wilfred de la FX (2011–2014), pentru care a primit o nominalizare la premiul Satellite pentru Cel mai bun actor, și pe Todd Brotzman în seria BBC America Dirk Gently's Holistic Detective Agency (2016–2017).