Bernthal hie syn earste beteljende roltsje as akteur yn 1994 yn it toanielstikScenes from the New World. Neitiid fertolke er rollen yn ferskate toanielstikken, wêrûnder dy fan Molière yn Cher Molière (1999), dy fan Sancho Panza yn Man of La Mancha (2000), en dy fan Lodovico yn Shakespeare syn Otello (2001). Nei 2002 soed er noch yn mear as tritich oare toanielstikken spylje, sawol ferspraat troch de Feriene Steaten ("regionaal", yn it Amerikaanske teäterjargon) as off-Broadway.
Nei't er him yn 2002 yn New York fêstige hie, makke Bernthal datselde jiers noch syn debút op it wite doek mei in lyts roltsje yn Mary/Mary. Syn oare iere filmrollen, yn Tony n' Tina's Wedding (2004) en Revenge of the Middle-Aged Woman (2004), hiene ek net folle om 'e hakken. Yn deselde tiid wie Bernthal ek yn in stikmannich gastrollen yn tillefyzjesearjes te sjen, te begjinnen mei in ôflevering út 2002 fan 'e plysjesearjeLaw & Order: Criminal Intent. Ek spile er yn ôfleverings fan û.m. de plysjesearjes Without a Trace, CSI: Miami en Law & Order: Special Victims Unit, it rjochtbankdramaBoston Legal en de komeedzjesearjeHow I Met Your Mother.
Bernthal ferfear yn 2006 nei Los Angeles. Dêr bemachtige er syn earste fêste rol yn in tillefyzjesearje, nammentlik dy fan Duncan Carmello yn 'e rige The Class, dy't lykwols yn 2007 stopset waard. In oare fêste rol hie Bernthal fan 2009 oant 2010 as Raymond Gardener yn 'e searje Eastwick. Ek spile er yn deselde snuorje yn in gastrol yn 'e searjes Numb3rs en The Pacific. Fierders wied er te sjen yn films as World Trade Center (2006) fan regisseurOliver Stone, Day Zero (2007), en as maffiabaasAl Capone yn 'e komeedzjefilmNight at the Museum: Battle of the Smithsonian (2009).
Trochbraak
De trochbraak kaam foar Bernthal yn 2010, doe't er cast waard yn 'e rol fan Shane Walsh, yn 'e sombysearjeThe Walking Dead, dy't basearre wie op 'e striprige mei deselde namme. Hy fertolke dy rol oant er de searje yn 2012 ferliet, hoewol't er yn 2018 nochris weromkearde. Bernthal waard foar de rol fan Shane Walsh nominearre foar in Scream Award yn 'e kategory 'trochbraakoptreden fan in akteur'. Neitiid hied er in gastrol yn Harry's Law en wied er as stimakteur belutsen by de produksje fan twa ôfleverings fan 'e animaasjesearje Robot Chicken. Yn 2013 hie Bernthal de haadrol fan Joe Teague yn Mob City, in plysjesearje oer in resjersjeur yn it korrupteLos Angeles fan 'e 1940-er jierren, mar dy rige waard nei ien seizoen al stopsetten.
Op 'e tillefyzje wie Bernthal yn 2015 te sjen yn 'e minysearjeShow Me a Hero, as NAACP-abbekaat Michael H. Sussman. Yn 2015 waard er cast yn 'e rol fan 'e superheld Frank Castle oftewol The Punisher yn seizoen 2 fan 'e Netflix-rige Daredevil. De kritisy wiene tige loovjend oer syn werjefte fan 'e rol. Fan 2017 oant en mei 2019 spile Bernthal sadwaande de haadrol yn syn eigen spin-offsearje, mei de titelThe Punisher. Foar dy rol waard er twaris (yn 2018 en 2019) nominearre foar in Saturn Award. Fierders hie Bernthal yn 2018 en 2019 ek in gastrol yn 'e websearjeUnbreakable Kimmy Schmidt.
Yn 'e mande mei syn broer Nicholas fiert Bernthal it behear oer de non-profitorganisaasje Drops Fill Buckets, dêr't se goede doelen mei ûnderstypje. Fierders set er him o sa yn foar de akseptaasje fan pitbullterriërs en is er wurdfierder foar de Animal Farm Foundation, in organisaasje dy't sokke hûnen rêdt en de gelikense behanneling fan pitbullterriërs oanfiterje wol. Bernthal hat sels trije pitbullterriërs, dy't him gauris beselskipje nei de filmset. Twa fan syn hûnen, Boss en Venice, hiene lytse roltsjes yn 'e film Rampart, út 2012.