Szohr debütierte 2003 als Schauspielerin in einer Episode der dritten Staffel von My Wife and Kids mit dem Titel „Not So Hostile Takeover“. Ihr erster Film war Onkel Nino (2003), der eine untergeordnete Rolle als MC spielte. Sie trat in zahlreichen Gast-Teenie-Fernsehserien wie That’s So Raven, Drake & Josh, What I Like About You und Joan of Arcadia auf. Sie erschien auch in drei Episoden von CSI: Miami als Samantha Barrish.
Im Jahr 2007 erschien sie in einer großen wiederkehrenden Rolle als Laura für sechs Episoden in der ABC-Dramedy-Serie What About Brian. Zusammen mit Stacy Keibler spielte sie einen Nachbarn der Hauptrolle, Brian O’Hara (Barry Watson). Sie erschien auch in den Musikvideos für „Best Days“ von Matt White und „Over You“ von Daughtry, in dem sie Sarah spielte.
Im selben Jahr erhielt Szohr ihre Durchbruchrolle in der erfolgreichen CW-Teenie-Dramaserie Gossip Girl. Sie spielt Vanessa Abrams. Szohr sagte über ihren Charakter: „Vanessa ändert sich nicht für andere Menschen. Sie sagt, was sie denkt. sie ist nur ein badass Mädchen aus Brooklyn“. Die Darstellung von Vanessa hat Kritik von Ziegesar gezogen. Ursprünglich als wiederkehrende Rolle besetzt, wurde Szohr nach der ersten Staffel „The Blair Bitch Project“ im April 2008 zur regulären Serie befördert. Im Mai 2011 wurde bestätigt, dass Szohr nicht für die fünfte Staffel zurückkehren würde. Sie kehrte für einen Cameo-Auftritt im Serienfinale „New York, ich liebe dich XOXO“ am 17. Dezember 2012 zurück.
Szohr war in kleinen Rollen in Filmen wie Somebody Help Me, The Reading Room und Fired Up zu sehen. Sie unterschrieb bei Dimension Films ‚Horror Piranha 3D, in der Rolle von Kelly. Die Rolle erforderte, dass sie unter Wasser war; Szohr sagte später den New York Daily News, die Dreharbeiten seien schwierig, weil sie „nicht die beste Schwimmerin“ sei.“ Die Dreharbeiten begannen im Juni 2009 und der Film wurde von seinem ursprünglichen Veröffentlichungstermin im März auf August 2010 verschoben. Sie trat auch in einem Funny or Die-Video auf, in dem sie neben Kelly Brook und anderen für den Film wirbt.
Szohr wurde bei den Breakthrough of the Year Awards 2010 für ihre Arbeit in Piranha 3D mit dem Breakthrough Actress in Film Award ausgezeichnet.
Im April 2010 trat Szohr zusammen mit Mandy Moore und Kellan Lutz der Besetzung der romantischen Komödie Love, Wedding, Marriage bei. Der Film begann im April 2010 mit der Hauptfotografie und wurde in New Orleans gedreht. Im selben Jahr wurde Szohr in die Liste der „100 schönsten Menschen der Welt“ des People Magazine aufgenommen.
Szohr hat eine Rolle in dem unabhängigen postapokalyptischen Science-Fiction-Film Hirokin aus dem Jahr 2012. Ihre Rolle als Orange wurde als „schlaue Verführerin“ beschrieben.
Szohr spielte 2012 in dem Indie-Drama Art Machine als Outlaw-Hipster und Pyrotechniker. Im Oktober 2011 beendete sie die Dreharbeiten zu einer Horrorkomödie in East Lothian, Schottland mit dem Titel Love Bite mit Co-Star Ed Speleers. Im November 2011 drehte Szohr das Drama Light Years in Los Angeles.
Im Jahr 2012 half Szohr Hayden Panettiere Punk Glee Schauspielerin Dianna Agron.
Szohr erschien 2013 in Taylor Swifts Musikvideo zum Song „22“. Im März 2013 wurde sie als weibliche Hauptrolle in dem Fox-Drama Pilot The List als FBI-Agentin Natalie Voss besetzt. Am 8. Mai 2013 wurde jedoch berichtet, dass Fox den Piloten weitergegeben hatte. Im November 2013 wurde Szohr als Gretchen im medizinischen Drama Pilot Complications von USA Network besetzt.
Im Juni 2015 wurde Szohr als wiederkehrender in der kommenden zweiten Staffel von Directvs MMA-Drama Kingdom eingestellt. Szohr wird Laura Melvin spielen, eine Künstlerin / Fotografin, die „alles gelesen hat, überall war“ und sofort von Jay (Jonathan Tucker) fasziniert ist, den sie für ein Fotoshooting einstellen möchte.Am 12.Februar 2018 wurde Szohr als Stammgast für die zweite Staffel der Science-Fiction-Comedy-Drama-Serie The Orville besetzt.