Dari 2011 hingga 2019, Turner telah melakonkan watak Sansa Stark, seorang wanita bangsawan muda, dalam siri drama fantasi HBO Game of Thrones. Sansa ialah peranan televisyen pertamanya.[1] Guru drama Turner menggalakkannya untuk ujibakat bagi bahagian itu,[7] dan beliau mewarnakan auburn rambut blonde beliau untuk peranan tersebut.[8]

Pada tahun 2012, beliau telah dicalonkan untuk Anugerah Artis Muda untuk Persembahan Terbaik dalam Siri TV - Pelakon Muda untuk persembahan beliau sebagai Sansa. Setakat ini, Turner telah muncul dalam semua enam musim penyiaran. Pada tahun 2013, beliau mempunyai peranan skrin besarnya pertama sebagai watak utama dalam filem thriller bebas Another Me, berdasarkan novel dengan nama yang sama oleh Catherine MacPhail. Beliau juga membintangi sebagai Adeline Mac dalam filem televisyen 2013 The Thirteenth Tale.

Pada 2013, beliau membintangi filem komedi Barely Lethal, bersama pelakon Amerika Syarikat, Hailee Steinfeld, yang ditayangkan pada 29 Mei 2015 dalam keluaran terhad dan Video atas permintaan.[9][10] Turner juga menyumbangkan suara bagi versi buku audio cerpen Lev Grossman The Girl in the Mirror, yang telah dimasukkan dalam fiksyen antologi pendek Dangerous Women, dan disunting oleh George R. R. Martin.

Turner memegang watak Jean Grey dalam filem X-Men: Apocalypse, yang ditayangkan pada Mei 2016 hingga ulasan bercampur.[11] Pada bulan yang sama, ia telah melaporkan bahawa beliau akan muncul dalam segmen filem antologi ''Berlin, I Love You'', merupkan ansuran keempat francais ''Cities of Love''[12]

Pada bulan Februari 2017, Turner mengumumkan bahawa beliau akan mengulangi peranannya sebagai Jean Gray dalam filem baru Dark Phoenix, yang akan mengambil peristiwa pada 90-an dan mengikuti peristiwa X-Men: Apocalypse, sebagai sebahagian daripada francais yang lebih besar. Dalam wawancara yang sama beliau menyatakan bahawa penerbitan pada filem itu akan bermula tidak lama lagi..[13] Pada Mac 2017, beliau mengumumkan bahawa akan menjadi penaung Women for Women, sebuah pertubuhan yang menyokong mangsa wanita perang.[14]