Jeremy Irvine hizo su debut cinematográfico con Steven Spielberg en War Horse en la que interpreta a Albert, un joven que viaja a Francia para encontrar su caballo, Joey, que fue enviado para luchar en la Segunda Guerra Mundial. La película recibió la nominación a Mejor Película en 2012 por la Academia de Premios y los Globos de Oro.

Irvine se ha visto recientemente en la película Mamma Mia! Here We Go Again junto a Lily James. Él interpreta la versión joven del personaje de Pierce Brosnan, Sam, en la secuela de Mamma Mia! La cual se realiza world-wide el pasado verano. También ha salido en Billionaire Boys Club protagonizado con Ansel Elgort y Taron Egerton. Algunos de sus próximos proyectos son: The Professor and the Madman protagonizado por Natalie Dormer, Mel Gibson y Sean Penn; The Last Full Measure con Christopher Plummer; y Paradise Hills con Emma Roberts y Eiza González.

En 2015 lo pudimos ver en Stonewall de Roland Emmerich con Jonathan Rhys Meyers, Ron Perlman y Joey King. La película narra la vida real de Stonewall Riots en 1969 en el que la policía de Nueva York allanó un bar homosexual de Greenwich Village llamado Stonewall Inn, lo que llevó a los clientes habituales de Stonewall a defenderse y ayudó a provocar el movimiento de los derechos civiles de los homosexuales. También ese año protagonizó Beyond the Reach junto a Michael Douglas. Dirigida por Jean-Baptiste Leonetti, la película trata de un entusiasta de la caza, interpretado por Douglas, que contrata a un guía para un viaje por el desierto en el que las cosas empeoran cuando el cazador se convierte en torturador despiadado del guía, interpretado por Irvine, haciéndole pasar dolorosas pruebas mentales y físicas en medio del desierto.

También protagonizó junto a Colin Firth y Nicole Kidman en The Railway Man, basada en una historia real del oficial del ejército británico, Eric Lomaz (interpretado por Irvine), quien fue atormentado como prisionero de guerra en un campo de trabajo japonés y se enfrentó a su captor años más tarde. También fue visto en Great Expectations, en el que interpretó a Pip. Dirigida por Mike Newell, la película fue adaptada de la novela clásica de Charles Dickens y también protagonizada por Ralph Fiennes y Helena Bonham Carter. Fue el cierre de la película de la noche en el 56º BFI London Film Festival y se estrenó en 2012 en Toronto Film Festival.

Otros créditos cinematográficos incluyen Now is Good, junto a Dakota Fanning; The Woman in Black 2: Angel of Death, basada en la novella de Martyn Waites; Fallen dirigida por Scott Hicks; y The Beautiful Fantastic.

Irvine pasó un año en la Academia de Música y Arte Dramático de Londres y ha aparecido en producciones teatrales como Dunsinane de la Royal Shakespeare Company, una adaptación de Macbeth.

Actualmente vive en Londres.