Juno Temple protagoniza junto a Bobby Cannavale y Olivia Wilde la nueva serie de la HBO Vinyl, creada por Terence Winter y cuyo productor ejecutivo es Martin Scorsese, que también dirige alguno de sus episodios. En la gran pantalla, protagoniza dos películas independientes de próximo estreno: Away, en la que actúa junto a Timothy Spall a las órdenes del director David Blair; y Len and Company, de Tim Godsall. Recientemente, ha protagonizado las películas Meadowland, estrenada este mismo año en el Festival de Cine de Tribeca; Safelight; y Lejos del mundanal ruido.

Temple coprotagonizó el año pasado el gran éxito Maléfica, junto a Angelina Jolie, y también participó en Sin City: Una dama por la que matar, película de Robert Rodriguez en la que compartió cartel con Josh Brolin y Ray Liotta.

En 2013, Temple logró un premio BAFTA a mejor actriz novel. Ese mismo año participó en cuatro películas, tres de las cuales se estrenaron con gran éxito de crítica en el Festival de Cine de Sundance de 2013: el debut como directora de Jill Soloway, Afternoon Delight; el thriller oscuro de Sebastian Silva, Magic Magic; y Lovelace, la historia jamás contada de Linda Lovelace, en la que compartió cartel con Amanda Seyfried. Posteriormente vino Horns, de Alexandra Aja, en la que actuó junto a Daniel Radcliffe y que se estrenó en 2013 en el Festival de Cine de Toronto.

Temple participó anteriormente en la taquillera El caballero oscuro: La leyenda renace, película final de la trilogía que Christopher Nolan ha hecho de Batman, así como la película independiente Killer Joe, en la que actuó junto a Matthew McConaughey y Emile Hirsch a las órdenes del director William Friedkin.

Previamente, los BAFTA nombraron en 2011 a Temple una de las actrices británicas a las que seguir la pista, y en 2010 Variety la incluyó en su lista de los diez actores a seguir.

Entre sus otros trabajos cinematográficos están Los tres mosqueteros, de Paul W.S. Anderson, en la que actuó junto a Orlando Bloom y Christoph Waltz; Little Birds, de Elgin James; Dirty Girl, de Abe Sylvia; Kaboom, de Gregg Araki; Greenberg, de Noah Baumbach, protagonizada por Ben Stiller; Cracks, de Jordan Scott; Glorious 39, de Stephen Poliakoff, junto a Bill Nighy y Julie Christie; Año uno, de Harold Ramis, junto a Jack Black; Las hermanas Bolena, de Justin Chadwick, protagonizada por Natalie Portman y Scarlett Johansson; Expiación. Más allá de la pasión, de Joe Wright, con Keira Knightley y James McAvoy; y Diario de un escándalo, de Richard Eyre, y en la que actuó junto a Judi Dench y Cate Blanchett.