Nach Erfahrungen in einem Kurzfilm und einem Spielfilm, bewarb sich Thurman auf die Rolle der Clove im Film Die Tribute von Panem – The Hunger Games. Diese Rolle ging allerdings an Isabelle Fuhrman. Thurman spielte lediglich eine Nebenrolle im Film.[1] Es folgte eine Besetzung in dem Horrorfilm Dark Skies – Sie sind unter uns. In der 2015 erschienenen Fernsehserie Proof spielte sie eine der Hauptrollen, die der Sophie Barliss.
Sie ist das Werbegesicht der US-amerikanischen Firmen Oscar Mayer und McKee Foods.
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