1989年，在科幻片《回到未来2》中出演角色，而这也是他的银幕处女作。 1990年，他主演了描述四十年犹太移民家庭的自传式电影《适者生存》 ，在片中饰演艾登昆恩儿子，该片获得了四项奥斯卡提名,，伊利亚·伍德因为电影的叫好而受到影坛更多的注意。此后，他参演了家庭片《温馨赤子情》，亲情电影《海阔天空》和爱情电影《今生有约》等影片。1993年，他和麦考利·卡尔金主演悬疑惊悚电影《危险小天使》，饰演好孩子马克，凭借此片获得土星奖 最佳年青演员表演奖。同年与凯文·科斯特纳合作出演喜剧电影《浪子保镖》。1997年参演由李安指导的剧情片《冰风暴》。尽管出演此片时他还未成名，但是这部作品也代表着伊利亚·伍德戏路由儿童化视角到成人化视角的转变，在影片中伊利亚·伍德献出了自己的银幕初吻。 1998年他在科幻电影《天地大冲撞》中饰演一名天文爱好者，同年在恐怖电影《夺命高校》中出演一名问题学生。 1999年出演爱情电影《记忆的旅人》，同年拍摄了悬疑音乐电影《黑与白》和喜剧电影《一群戅大》。同年伊利亚·伍德试镜成功，主演根据J·R·R·托尔金的奇幻同名小说改编而成彼得·杰克逊执导的三部曲电影《指环王:护戒使者》、《指环王:双塔奇兵》、《指环王:国王归来》，在影片中他是对抗魔王的年轻领导者，是影片最主要的角色之一。伊利亚·伍德成功的塑造了心地善良的霍比特人佛罗多·巴金斯， 也凭借此角而受到全球影迷的关注，更是获得了美国国家评论协会奖最佳男演员、帝国杂志大奖最佳男演员、土星奖最佳男演员、美国演员工会奖最佳电影演员。2003年，在《指环王》之后，伍德要面对的就是转型问题。他一改《指环王》中坚韧却又柔弱的佛罗多的形象，在爱情电影《美丽心灵的永恒阳光》中饰演一位邋遢男。他的转型也让不少影迷感到又惊又喜。这部戏之后，伍德的戏路变得更加开阔了。2005年，他再次颠覆形象出演动作片《罪恶之城》当中的超级大反派凯文。伊利亚·伍德认为在片中转换戏路很有趣，他亲自完成了各种各样的踢跳。 伊利亚·伍德不满足于《罪恶之城》里的反派形象。同年又在剧情片《足球流氓》中饰起来现实生活中的恶棍。 2007年，与约翰·赫特共同主演悬疑电影《深度谜案》，讲述英国一高等学府内发生的系列连环杀人案，两位男主人公携手帮助警方侦破案件，但随着案件的深入调查，一切反而更加扑朔迷离。 2011年，首次出演喜剧电视剧《犬友笑传》 ，由于播出后反响不俗，FX公司一共拍摄了四季。同年还参演了科幻电视电影《金银岛》 ，在影片中他颠覆出演 海盗本·冈恩。2012年，重返指环王家族，再次在魔幻电影《霍比特人》中饰演佛罗多·巴金斯。 2013年，首次尝试惊悚片《杀人狂魔》，出演一名有童年丧母阴影的变态杀人狂。 2014年，主演并制作恐怖电影《僵尸小屁孩》。 2015年，参演由导演布瑞克·埃斯纳尔执导，与范·迪塞尔、露丝·莱斯利、迈克尔·凯恩合作的奇幻电影《最后的巫师猎人》 。2016年，主演动作电影《信任》，与尼古拉斯·凯奇饰演的一对平庸的警察搭档意外的得知了毒枭藏匿现金之地，并且该地疏于防盗，俩人心怀贪念，萌生了盗窃之意。