Amy Adams Akademi Ödülü'ne altı kez aday gösterilmiştir. "Drop Dead Gorgeous" (1999) adlı komedi filmiyle kariyerine başladı. "Cruel Intentions 2" (2000), "Catch Me If You Can" (2002) ve "Talladega Nights" (2006) gibi filmlerde oynadı. "The Office", "Buffy the Vampire Slayer", "Charmed", "The West Wing", "Dr. Vegas" ve "Smallville" gibi dizilere misafir oyuncu olarak yer almıştır. En önemli rolü Oscar'a aday olduğunu "Junebug" filmidir. 2005 yapımı "Junebug" filmi ile En İyi Yardımcı Kadın Oyuncu dalında Bağımsız Ruh Ödülleri ve Broadcast Film Critics Association Awards kazanmıştır. Ayrıca Sundance Film Festivali'nde Jüri Özel Ödülü kazanmıştır. 2007 yılında Walt Disney'in "Enchanted" isimli filminde rol aldı. Eleştirmenler ve izleyenler tarafından olumlu eleştiri alan "Enchanted" filminde Adams, En İyi Kadın Oyuncu - Müzikal/Komedi dalında Altın Küre'ye aday gösterildi. John Patrick Stanley tarafından yönetilen, aynı isimli oyunundan uyarlanan "Doubt" (2008) filmde Meryl Streep ve Philip Seymour Hoffman ile birlikte rol almıştır. Bu film ile Oscar adayı olmuştur. "The Master" (2012), "Man of Steel" (2013), "Her" (Aşk) (2013), "American Hustle" (2013), "Big Eyes" (2014), "Batman v Superman: Dawn of Justice" (2016) gibi önemli filmlerde yer aldıktan sonra ses getiren "Arrival" (2016) filmi ile "Nocturnal Animals" (2016) filminde başrolde oynadı. Son olarak "Justice League" (2017) filminde rol aldı.