Kauden 2009–2010 lopulla Cole teki St. Louisin kanssa tulokassopimuksen ja siirtyi pelaamaan sen farmijoukkue Peoria Rivermeniin. Cole teki NHL-debyyttinsä 6. marraskuuta 2010 kaksi päivää sen jälkeen, kun hänet oli nostettu Rivermenistä. Hän teki ensimmäisen NHL-maalinsa 9. maaliskuuta 2011 Columbus Blue Jacketsia vastaan.
Kauden 2014–2015 aikana Cole kaupattiin Pittsburgh Penguinsiin vaihdossa Robert Bortuzzoon ja vuoden 2016 seitsemännen kierroksen varausvuoroon. Kesäkuussa 2015 Cole solmi 6,3 miljoonan dollarin jatkosopimuksen Penguinsin kanssa.