แครีย์ได้ก้าวเข้าสู่หนทางการเป็นนักแสดง โดยได้เริ่มเรียนการแสดงในปี 1997 ปีถัดมาเธอได้ลองทดสอบความสามารถการแสดงจนได้แสดงเป็นตัวประกอบในภาพยนตร์เรื่อง เดอะ แบชเชอเรอร์ ผู้ชายหัวใจเวอร์จิ้น (1999) นำแสดงโดย คริส โอ'ดอนเนลล์ และเรเน่ เซลเวเกอร์ โดยเธอแสดงเป็นนักร้องโอเปรา ซีเอ็นเอ็นวิจารณ์บทบาทครั้งนี้ของเธอไว้ว่า "เธอแสดงไม่เป็น"[92]

เรื่องต่อมาแครีย์ได้แสดงในภาพยนตร์กึ่งอัตชีวประวัติของเธอ เรื่อง กลิตเตอร์ (Glitter) (2001) โดยครั้งนี้เธอได้รับบทเป็นนักแสดงนำ โดบร่วมกับแม็กซ์ บีสลีย์ (Max Beesley) เรื่องนี้ล้มเหลวทั้งรายได้และคำวิจารณ์[93] เลสลี ฮัลลิเวลล์วิจารณ์ไว้ว่า "เป็นการแสดงที่จืดชืด ปราศจากความสามารถทางด้านการแสดง"[94] หนังสือพิมพ์วิลเลจวอยซ์ เขียนไว้ว่า "เมื่อเธอพยายามจะแสดงบทอารมณ์ เธอแสดงเหมือนว่าเธอทำกุญแจรถหาย"[95] อีกทั้งแครีย์ยังได้รางวัลแรซซีจากบทบาทในภาพยนตร์เรื่องนี้ เธอให้สัมภาษณ์ภายหลังว่า "แนวความคิดของหนังเริ่มแรกเริ่มด้วยสามารถ แต่มาจบตรงที่การปรับให้เป็นเด็กอายุ 10 ขวบ ฉันสูญเสียความกล้าลงไป และมันก็วนเวียนอยู่ในหัวฉันตลอดเรื่องนี้"[58]

เรื่องที่ 3 ของแครีย์ได้แสดงเป็นตัวประกอบในภาพยนตร์เรื่องไวซ์เกิร์ลส์ (WiseGirls) (2002) แสดงร่วมกับมิร่า ซอวิโน และ เมโลรา วอลเตอร์ส โดยในเรื่องนี้เธอได้รับบทเป็นบริกรสาว[96] เสียงวิจารณ์เรื่องนี้ ฮอลลีวูดรีพอร์ต กล่าวว่า "เสียงเสียดสีจากเรื่องกลิตเตอร์ของนักร้องคนนี้ จะถูกลืมไป"[97] โรเจอร์ ฟรายด์แมน เขียนวิจารณ์ไว้ว่า "เธอเป็น เทลมา ริตเตอร์แห่งสหัสวรรษใหม่" และพูดต่อว่า "บทพูดของเธอดูคมคายและเธอก็จัดการให้คนหัวเราะได้ถูกจังหวะ"[98] และแครีย์ยังได้แสดงในภาพยนตร์เรื่องเดธ ออฟ อะ ไดนาสตี (Death of a Dynasty) (2003) และ สเตท พร็อพเพอร์ตี 2 (State Property 2) (2005)

ในส่วนทางด้านละครโทรทัศน์แครีย์ได้ร่วมแสดงในอัลลี แม็คบีล (Ally McBeal) ช่วงเดือนมกราคม ปี 2002 ล่าสุดในปี 2006 เธอได้แสดงในภาพยนตร์ต้นทุนต่ำเรื่องเทนเนซซี (Tennessee) รับบทเป็นบริกรสาวที่เดินทางกับพี่ชาย 2 คนเพื่อตามหาพ่อที่หายไป[99] และในเดือนมิถุนายน ปี ค.ศ. 2007 เว็บไซต์โจโบล.คอม รายงานว่าเธอจะแสดงในภาพยนตร์ของอดัม แซนด์เลอร์ ในภาพยนตร์เรื่อง อย่าแหย่โซฮาน‎ (You Don't Mess with the Zohan) โดยแสดงเป็นตัวเธอเอง[100] ในปี 2009 เธอรับบทเป็นนักสังคมสงเคราะห์ ในภาพยนตร์ พรีเซียส ซึ่งดัดแปลงมาจากบทประพันธ์เรื่อง Push ของแซปไฟร์[101] ภาพยนตร์ได้รับเสียงวิจารณ์แง่บวก เช่นเดียวกับการแสดงของแครีย์ด้วย[102][103] นิตยสารวาไรตีอธิบายการแสดงของเธอว่า "ระดับสมบูรณ์แบบ"[104] ภาพยนตร์ พรีเซียส ได้รับรางวัลทั้งจากเทศกาลภาพยนตร์ซันแดนซ์และเทศกาลภาพยนตร์โตรอนโต[105][106][107] ในเดือนมกราคม 2010 แครีย์ได้รับรางวัลนักแสดงดาวรุ่งจากบทบาทการแสดงในภาพยนตร์เรื่องนี้ จากเทศกาลภาพยนตร์นานาชาติปาล์มสปริงส์[108]

ผลงานการแสดง

• เดอะ แบชเชอเรอร์ ผู้ชายหัวใจเวอร์จิ้น (The Bachelor) (1999)
• กลิตเตอร์ (Glitter) (2001)
• ไวซ์เกิร์ลส์ (WiseGirls) (2002)
• เดธ ออฟ อะ ไดนาสตี (Death of a Dynasty) (2003)
• เดอะ พราวด์ แฟมิลี (The Proud Family) (2003)
• สเตท พร็อพเพอร์ตี 2 (State Property 2) (2005)
• เทนเนซซี (Tennessee) (2007)
• อย่าแหย่โซฮาน‎ (You Don't Mess with the Zohan) (2008)
• พรีเชียส (Precious: Based on the Novel "Push" by Sapphire) (2009)