[11] Muy joven, Collins escribió una columna (titulada "NY Confidential") para la revista británica Elle Girl.
También ha escrito para Seventeen, Teen Vogue, y otras revistas de Los Angeles Times.
[17] Su debut en el cine fue la película The Blind Side (2009) interpretando a la hija de Sandra Bullock.
Después en 2011 tuvo un papel secundario en la película Priest (2011) basada en el manhwa (cómic coreano homónimo) del mismo nombre y después, ese mismo año coprotagonizó junto a Taylor Lautner la película Abduction (2011) que a pesar de ser mal recibida por la crítica, ella no recibió comentarios negativos por su actuación.
[19] Ese mismo año apareció en la cinta Stuck in Love (2012) junto a los actores Greg Kinnear, Jennifer Connelly, Logan Lerman y Nat Wolff.
[23] En 2014 protagonizó junto con Sam Claflin la película Love, Rosie, adaptación cinematográfica del libro Where Rainbows End, escrito por Cecelia Ahern.
[24] Collins tuvo el papel protagonista como Marla Mabrey, junto al actor Alden Ehrenreich, en la comedia romántica Rules Don't Apply (2016), del director Warren Beatty, quien también tenía un papel protagónico como Howard Hughes.
[25] Cuando la película fue estrenada en noviembre, recibió críticas mixtas y perdió dinero en taquilla pero gracias a su actuación, Collins recibió su primera nominación a los Globos de Oro por Mejor Actriz en una Comedia o Musical en su 74.ª edición.
[26] En marzo de 2016 se unió al drama To the Bone en el papel principal.
[28] A pesar del tema tabú de la anorexia en la película, su interpretación como Ellen fue llamado un "trabajo ejemplar".
[33] En 2017 fue anunciado que la miniserie Les Misérables sería adaptada por Andrew Davies en una miniserie de BBC dirigida por Tom Shankland y protagonizada por Collins junto a Dominic West y David Oyelowo.
[36] En 2019, Collins coprotagonizó junto a Zac Efron el drama Extremely Wicked, Shockingly Evil and Vile, dirigido por Joe Berlinger.
[40] En 2020, Collins protagonizó junto a Simon Pegg el thriller Inheritance dirigida por Vaughn Stein.