Ve filmu Juno Temple debutovala v 18 letech v nezávislém dramatu Zápisky o skandálu, a to po boku Judi Dench a Cate Blanchett.
Zahrála si ve filmech, jako jsou Pokání (2007), Temný rytíř povstal (2012) nebo Maleficent (2014). Uznání kritiky se Juno Temple dočkala za ztvárnění Dottie Smith v kriminálním dramatu Zabiják Joe (2011) režiséra Williama Friedkina.
V roce 2013 Juno Temple získala nominaci na cenu BAFTA Rising Star Award, která upozornila na její začínající talent a slibnou kariéru.
Na televizních obrazovkách se Juno Temple předvedla v seriálech Vinyl (2016), Špinavý John (2018) nebo Nabídka (The Offer), který měl premiéru v dubnu 2022.
V roce 2020 Juno Temple začala ztvárňovat modelku Keeley Jones v komediálním seriálu Ted Lasso.
Jednu z klíčových postav Juno Temple ztvárnila v životopisném dramatu Everest (2023), další dostala ve sci-fi Venom 3 (2024).