2003年的《戏梦巴黎》是伊娃的电影处女作，这部由意大利名导贝托鲁奇执导的电影，由三个有着年轻的身体、天使脸庞的年轻人主演。片中伊娃饰演的伊莎贝拉与孪生弟弟（路易斯·加瑞尔饰）热衷于左翼运动，然而轰轰烈烈的“风暴”最终只是一出华美的梦幻剧。伊莎贝拉没有从梦中醒来，天真、疯狂、极端、开放，年轻人在理想主义的幻境中是永远的“dreamer”。

2005年，美国导演雷德利·斯科特借用她身上的异域色彩让她在历史片《天国王朝》饰演耶路撒冷的西碧拉公主，这一角色也使她的成熟女性的一面为更多人发掘。

2006年，她担任第21部“007”系列电影《007：大战皇家赌场》中的邦女郎，饰演詹姆斯·邦德（丹尼尔·克雷格饰）唯一的真爱维斯帕·琳德，维斯帕争强好胜、处事老练，但又潜藏着柔情与魅惑，她凭借这一角色获得第60届英国电影学院奖最佳新星奖。

2009年，她在根据同名小说改编的电影《裂缝》中饰演英国一间女子寄宿学校内的老师G小姐，她表面上个性张扬，思想开放，鼓励学生努力追求自身的欲望，实际上见识浅薄、恐惧男性、循规蹈矩、缺乏勇气到了扭曲的地步。《裂缝》既有解析残酷人生的锐利，又不失细腻与温情，在压抑与罪恶之中，寻求自我拯救的路途。

2012年，好莱坞导演蒂姆·波顿发掘了伊娃·格林的哥特式美感，请她来主演《黑暗阴影》，饰演女巫安琪莉可。伊娃在片中以少见的金发亮相，衬上一袭红裙，让野心勃勃的腹黑女巫也变得妖冶迷人。

2014年，伊娃主演剧集《低俗怪谈》，该剧讲述了发生在十九世纪末，主人公包括弗兰肯斯坦博士和他创造的怪物的故事。伊娃在剧中饰演美丽的灵媒温妮莎·艾芙斯。虽然伊娃出生于法国，但剧中的英国维多利亚风格却意外与伊娃十分合适。在第二季播出后，伊娃凭此剧获得第73届美国电影电视金球奖剧情类剧集最佳女主角提名。

同年，伊娃出演《罪恶之城2》，该片延续了前作的叙事结构，暴力美学和视觉风格，但贫乏的故事文本让本片遭到不少诟病，虽然有不少邪典片的爱好者认为伊娃·格林为影片增色不少，她饰演的爱娃·罗德几乎是全片唯一丰满的角色。但影片在美国上映后，首周末票房只有648万美元，几乎是惨不忍睹。

2016年，伊娃再度与蒂姆·波顿合作，主演《佩小姐的奇幻城堡》，影片讲述杰克·波曼（阿萨·巴特菲尔德饰）与孤儿院的“怪奇者”们一同对抗以拜伦先生为首的噬魂怪。在哥特风导演蒂姆·波顿的导筒下，伊娃又画上浓重的眼妆，重新展现了维多利亚时代的女性风情。

2017年，伊娃主演由罗曼·波兰斯基执导的惊悚片《真事改编》，饰演女作家（艾玛纽尔·塞尼耶饰）的书迷艾尔 。波兰斯基以其一贯擅长的引人入胜的手法讲述了女作家和“暗黑女”闺蜜之间的故事，戏剧冲突满满，这部作品之后，性感、纯真、暗黑的伊娃似乎又带上了一丝惊悚的滤镜。

2019年，已然成为蒂姆·波顿的缪斯女神的伊娃主演了他的新作真人版《小飞象》，饰演杂技演员柯莱特·马钱特。影片的其他主演还有迈克尔·基顿、科林·法瑞尔、妮可·基德曼。真人版《小飞象》改编自1941年推出的迪士尼同名经典动画，讲述了生来因一双大耳朵而遭人嘲笑的小飞象，在众人的帮助下逐渐拥抱自己的与众不同，成就一段逆风翱翔的暖心传奇。