Năm 2010, cô thay thế Megan Fox và đóng vai chính trong "Transformers 3", trong đó cô đóng vai chính Carly Spencer. Năm 2015, cô tham gia quay bộ phim "Max điên: Con đường cuồng nộ", với vai phụ Anger Haela.
Tôi tin rằng tất cả những người đã xem hai bộ phim trên đều có ấn tượng sâu sắc về gương mặt quyến rũ và vóc dáng đáng tự hào của Rosie Alice Huntington-Whiteley. Nhưng điều mà nhiều khán giả không biết là cô ấy đã gặp tai nạn bắn súng trong quá trình quay "Max điên: Con đường cuồng nộ" và tất cả lông mi của cô đã bị kéo ra.
Huntington-Whiteley nói: "Khi hóa trang cho vai diễn, họ phải đắp một lớp thạch cao lên đầu tôi. Đó là một khoảnh khắc rất kỳ lạ, siêu thực. Tuy nhiên, khi họ cởi ra, nó đã kéo hết lông mi của tôi". Đó không phải là sáp, mà là thạch cao. Nó dính vào người tôi và lông mi tôi cũng bị kéo ra. Vì vậy, trong khoảng ba tháng sau đó tôi không có lông mi. Đó có thể là lần trang điểm và làm đẹp thất bại lớn nhất và rất đau đớn nhất đối với tôi”.
Dù là 'tai nạn' khi đóng phim, nhưng bộ phim Mad Max: Fury Road (con đường cuồng nộ) có sự tham gia của Rosie Huntington đã đem về thành tích đáng nể với 377 triệu USD doanh thu phòng vé và chiến thắng tới 9 giải trên tổng số 13 đề cử tại Lễ trao giải Critics’ Choice 2016.