吉米·辛普森他的电影处女作为2000年的青少年喜剧片《呆瓜向前冲》，之后相继参演了电视剧《霹雳警探》（2003年）、《铁证悬案》（2003年）和《奇幻嘉年华》（2005年）。2005年，他在电影《金龟车贺比》饰演一名配角；并于2007年，在大卫·芬奇执导的《十二宫》中参演。2008年，辛普森在百老汇的舞台剧《法恩斯沃斯发明》中担任主演费罗·法恩斯沃斯；他在剧中的演出获得了《芝加哥论坛报》的肯定，并为此赢得戏剧世界奖。

2012年至2013年间，辛普森在电影《吸血鬼猎人林肯》（2012年）、《情谜艾曼纽》（2013年）和《惊天危机》（2013年）中饰演配角。2014年至2015年间，他于电视剧《纸牌屋》（第二季与第三季）中参演，饰演的角色为盖文·欧赛。

2016年起，辛普森开始于HBO的科幻电视剧《西部世界》中饰演青年威廉一角。