Jennifer Morrison debutó en su primera película como hija de Richard Gere y Sharon Stone en Intersección, y apareció en El último escalón con Kevin Bacon. Obtuvo el papel con Leyendas urbanas: el corte final (2000), y desde entonces ha aparecido en La rutina con Adrien Brody, Sobreviviendo a la Navidad con Ben Affleck y James Gandolfini y Sr. y Sra. Smith con Brad Pitt y Angelina Jolie.

En la televisión trabajó en los exitosos programas Tocado por un ángel y Dawson crece antes de conseguir el papel de la inmunóloga Allison Cameron en House MD. En 2005, produjo y protagonizó la película independiente Flourish, figurando también el coprotagonista de House, Jesse Spencer. Morrison también ha aparecido en los videos musicales de Nick Lachey (Shut Up) y The Donnas (Too Bad About Your Girl) y en el videojuego Command&Conquer 3 Tiberium Wars es la voz que guía al jugador.

Jennifer Morrison participó en el rodaje de la nueva entrega de Star Trek a las órdenes de J. J. Abrams, interpretando a la madre del Capitán Kirk. Mientras tanto continúa apareciendo en House M. D. Desde 2011 hasta el 2017 interpretó a Emma en la serie de la ABC, Érase una vez.