Hereckou kariéru Aunjanue Ellis začala v divadle a později přešla k filmu a televizi. Na filmovém plátně debutovala v roce 1996 hned dvěma vedlejšími rolemi, a to v tragikomedii Girls Town a v romantickém snímku Edův příští krok.
Pak již Aunjanue Ellis šla z role do role. Objevila se v mnoha filmech, včetně Men of Honor, Undercover Brother, Ray, Freedomland, The Express: The Ernie Davis Story, The Taking of Pelham 123, The Help, The Birth of a Nation, If Beale Street Could či Miss Virginia.
Zahrála si v řadě televizních seriálů, včetně True Blood, Quantico a Lovecraft Country. Jednu z výrazných postav Aunjanue Ellis ztvárnila také v seriálech When They See Us (Když nás vidí) či 61st Street.
Za vedlejší roli ve sportovním dramatu King Richard (Král Richard: Zrození šampiónek) byla Aunjanue Ellis v roce 2022 nominována na Oscara, Zlatý glóbus a na cenu BAFTA. Nominaci na cenu Tony získal za svůj výkon v broadwayské inscenaci The Trip to Bountiful.