El popular protagonista de la serie de la NBC, aclamada por la crítica, Ed, no ha parado de trabajar tanto en cine como en televisión desde que terminó la cuarta y última temporada interpretando al romántico abogado de bolera. Más recientemente Cavanagh ha protagonizado el thriller médico Sublime dirigido por Tony Krantz, así como Cake Eaters, el debut en la dirección de la actriz Mary Stuart Masterson. Actualmente, está interpretando el papel de Papá en la película de New Line How to Eat Fried Worms, basado en el popular libro infantil.
Cavanagh protagonizó para la CBS el piloto de media hora de la comedia de situación My Ex-Live, escrito por el guionista ganador de un Emmy Rich Appel y dirigido por Kelsey Grammer, y ha participado también en Love Monkey, de CBS y VHI, un serial de una hora basado en el libro de culto del mismo nombre. En él Cavanagh interpreta a un músico cuya vida sentimental no siempre se complementa de forma adecuada con su exitosa carrera.
En los últimos tiempos, además de protagonizar Gray Matters, de Sue Kramer, Cavanagh ha trabajado junto a Sally Fields y Ben Chaplin en la emotiva película independiente Two Weeks, dirigida por Steve Stockman. En ella, interpreta a uno de los tres hijos que se reencuentran con su madre (Fields) cuando ella está muriendo de cáncer.
Anteriormente, Cavanagh protagonizó la película navideña de ABC Snow, así como la película independiente Heart of the Storm y la de Evan Oppenheimer Alchemy, una comedia romántica que se estrenó en Nueva York, en el Festival de Cine de Tribeca en 2005. En el tenso thriller Heart of the Storm, Cavanagh se enfrenta a un personaje muy alejado de su personalidad natural, afable y encantadora, interpretando a un convicto fugado que, junto a dos camaradas, se refugia en la casa de una mujer y sus dos jóvenes hijas durante un huracán. La película se proyectó en el Festival de Cine de Fort Lauderdale en 2004.
En la pequeña pantalla, Cavanagh ha encarnado el popular personaje de hermano mayor de Zach Braff en Scrubs, y ha realizado una sensacional interpretación en la aclamada por la crítica Jack & Bobby como el hermano gay y drogadicto de Christine Lahti.
Durante el tiempo en que estuvo rodando Ed, Cavanagh interpretó el personaje de Bobby Strong en el exitoso musical de Broadway Urinetown, y también participó en el telefilme ganador de varios premios Bang, Bang, Youre Dead, de Showtime, por la que fue nominado a un premio Emmy.