Meskipun dia merupakan lulusan Cornell University, dia memutuskan mengejar kariernya di bidang keaktrisan.[1] Tahun 2011 dia menerima peran sebagai Dee Rees yang akhirnya mendapatkan pengakuan dan memenangi penghargaan dan masuk nominasi, melalui film Pariah. Penghargaan itu antara lain kategori Pemeran Utama Wanita Terbaik dalam perhelatan Independent Spirit Awards.[1][2][3] Saat menerima penerimaan penghargaan Golden Globe berkat film The Iron Lady, Meryl Streep menyebut beberapa penampil terbaik tahun itu, dengan menandaskan nama Oduye dalam Pariah.[4] Tahun berikutnya, bergabung dalam sebuah dilm televisidaur ulangSteel Magnolias berperan sebagai Annelle Dupuy-Desoto, yang semulai akan diperankan oleh Daryl Hannah.[5][6] Oduye membintangi bersama Chiwetel Ejiofor dalam film drama sejarah arahan Steve McQueen berjudul 12 Years a Slave, dan memenangi penghargaan Academy Award 2014 untuk kategori Film Terbaik.[7][8] Dia juga tampil dalam film pendek arahan Ava DuVernay berjudul The Door, bagian dari kampanye Miu Miu yang dikenal dengan The Women's Tales.[9][10][11][12]