Desde sus inicios como actor, Asa Butterfield ha encandilado y se ha ganado el reconocimiento de la crítica con sus brillantes y cautivadoras actuaciones en pantalla.

Es el protagonista de la película de Peter Chelsom Un espacio entre nosotros, con Gary Oldman y Britt Robertson. La película cuenta la historia de un joven que regresa a la Tierra para encontrar a su padre después de haber sido criado por científicos en Marte. La película se estrenó en Estados Unidos el pasado 18 de agosto.

El año pasado, Butterfield actuó en X+Y (A Brilliant Young Mind) para Samuel Godwyn Films, y que posteriormente se estrenó en el Reino Unido bajo el título X+Y. Butterfield fue nominado a un British Independent Film Award por su papel de Nathan, un genio matemático que tiene que hacer frente a la muerte repentina de su padre. La película está inspirada en el documental nominado a un BAFTA de Morgan Matthews Beautiful Young Minds, que documenta el increíble viaje de los jóvenes cerebros más brillantes del Reino Unido.

Butterfield también actuó en Diez mil santos, con Ethan Hawke, Emily Mortimer y Hailee Steinfeld. La película cuenta la historia de un adolescente, una niña embarazada y el cantante principal de una banda de punk-rock, que forman su propia familia sustituta en la Nueva York de los años 80.

En 2013, Butterfield recibió su segunda nominación a un Critics' Choice Award al mejor actor por su interpretación de Ender en la adaptación al cine de la novela superventas El juego de Ender. Dirigida por Gavin Hood y también protagonizada por Harrison Ford, Ben Kinglsey y Viola Davis, la película cuenta la historia de un niño con talentos inusuales es enviado a una escuela militar espacial con el fin de prepararlo para una futura invasión alienígena.

Anteriormente, el actor interpretó el papel principal de la película de Martin Scorsese La invención de Hugo, que le valió una nominación al Critic's Choice Award al mejor actor joven (y la película recibió once nominaciones al Oscar, incluida a la mejor película). Butterfield recibió grandes críticas por su papel protagonista en El niño del pijama de rayas, con Vera Farmiga y David Thewlis, por la que recibió una nominación a la mayor promesa de los British Independent Film Awards y al mejor actor joven británico del año de los London Critics Circle Film Awards.

Entre sus películas anteriores se incluyen El hijo de Rambow, El hombre lobo, La niñera mágica y el Big Bang. Y en televisión, Butterfield ha trabajado en un papel recurrente de la serie de BBC Merlín.

Butterfield, en colaboración con su padre y su hermano, lanzó una aplicación de un juego de conducir para iPad titulada Racing Blind. Sólo se puede jugar a la aplicación con los ojos cerrados y se basa en un juego de papel y lápiz que inventaron para pasar las horas mientras estaban en el rodaje de El niño del pijama de rayas.