Hanks a câștigat atenția publicului după un rol principal în seria de science fiction WB Roswell (1999–2001) și rolul său principal în filmul Orange County (2002), urmat de un rol principal în blockbusterul King Kong (2005). Hanks a avut, de asemenea, roluri principale în filmele The Great Buck Howard (2008), Untraceable (2008), The House Bunny (2008), Parkland (2013) și Elvis & Nixon (2016). A avut un rol secundar ca Alex Vreeke în seria de filme Jumanji (2017–2019).
Hanks a avut un rol principal ca Jack Bailey în seria Fox The Good Guys (2010) și un rol recurent ca Travis Marshall în seria Showtime Dexter (2011), aceasta din urmă aducându-i o nominalizare la premiul Screen Actors Guild. Alte roluri principale ale lui Hanks în televiziune includ Greg Short în sitcomul CBS Life in Pieces (2015–2019), Barry Lapidus în miniseria Paramount+ The Offer (2022) și Bob Broberg în A Friend of the Family de la Peacock (2022). A împrumutat vocea personajului titular în seria web Talking Tom & Friends (2014–2021).