Sedgwick memulai debutnya pada usia 16 di sinetron televisi Another World. Pada tahun 1988 dia memukau para penontonnya dalam versi TV dari Lanford Wilson Lemon Sky. Selama tahun 1990-an ia muncul dalam beberapa film Hollywood, termasuk Singles (1992), Heart and Souls (1993), Something to Talk About (1995) dan Phenomenon. Dia membintangi Emmy Award 1992 yang dibuat-untuk-TV Film Miss Rose Putih sebagai imigran Yahudi yang datang untuk berdamai dengan etnis nya. Dia turut mengambil bagian dalam Secondhand Lions dan The Game Plan'.. Dia pernah beradu peran bersama suaminya, Kevin Bacon dalam film The Woodsman (2004). Dia juga mengisi suara karakter Batwoman di film animasi Batman: Misteri Batwoman. Sedgwick membintangi serial televisi The Closer dari tahun 2005 sampai 2012. Pada tahun 2007 ia mulai mendapatkan sekitar US $ 300,000 per episode. Selama penayangan serial itu, ia dinominasikan untuk dan memenangi beberapa penghargaan untuk perannya sebagai Wakil Deputi Brenda Leigh Johnson. Dia menerima penghargaan Golden Globe pada tahun 2007 untuk penampilannya sebagai aktris utama dan memenangi Primetime Emmy Award pada tahun 2010. Pada tahun 2009, Sedgwick dianugerahi bintang di Hollywood Walk of Fame. The Closer sendiri berakhir pada tanggal 13 Agustus 2012, menyusul selesainya musim ketujuh. Pihak TNT menyebutkan, keputusan penghentian serial itu atas kemauan Sedgwick. Pada tahun 2015, Sedgwick memproduseri serial TV Proof di TNT.[8][9][10][11][12]
