Dalam waktu tiga bulan pindah, Millie mendapat peran Alice di ABC's Once Upon a Time in Wonderland.
Tak lama setelah itu, ia muncul sebagai Madison O'Donnell di BBC America's Intruders.
Selanjutnya Millie berusaha tetap eksis di acara seperti dalam NCIS, Modern Family and Grey’s Anatomy.
Tanpa lompatan besar dalam kariernya, keluarganya menjadi sangat tertekan secara finansial.
Mereka akhirnya pindah kembali ke Inggris dan tinggal bersama seorang bibi.
Dia kemudian mendapatkan peran utama sebagai Eleven di serial Netflix Stranger Things di tahun 2015.
Millie juga memainkan karakter utama dalam film blockbuster Godzilla: King of the Monsters tahun 2019.
Tahun berikutnya, Millie didapuk sebagai karakter utama dalam film Enola Holmes.
Baca juga: Kembali Jadi Pemeran Utama di Enola Holmes 2, Millie Bobby Brown Ungkap Adegan Tersulit saat Syuting
Masuk Daftar Tokoh Berpengaruh
Pada April 2018, Brown yang berusia 14 tahun menjadi orang termuda yang masuk dalam daftar 100 orang paling berpengaruh di Time.
Menulis tentang keterlibatannya di antara kelompok khusus, aktor Aaron Paul mengenang bagaimana dia terpana oleh kebijaksanaan dan perspektif Brown saat bertemu dengannya.
Aaron Paul merasa seperti sedang berbicara dengan pemimpin masa depan.
"Mungkin itu sebabnya dia menjadi aktor yang luar biasa," tulisnya.
"Dia entah bagaimana memahami pengalaman manusia seolah-olah dia telah menjalaninya selama seribu tahun," tutup Aaron Paul.