W Szwecji stał się znany z roli Franka Wagnera w serialu Johan Falk (2009), a także jako Johan „JW” Westlund, który wiedzie podwójne życie: raz jest zwykłym studentem, raz podejmującym najważniejsze decyzje przestępcą, w dramacie Szybki cash (Snabba Cash, 2010). Za tę rolę odebrał nagrodę Guldbagge dla najlepszego aktora i przyciągnął uwagę Hollywood. Wkrótce przeniósł się do USA, gdzie zyskał sławę dzięki roli Stephena Holdera w serialu kryminalnym Dochodzenie (2011–2014), za którą był nominowany do Nagrody Saturn w kategorii najlepszy drugoplanowy aktor telewizyjny. W 2018 zagrał główną rolę w serialu telewizyjnym Altered Carbon. W 2026 wcielił się w postać Toma Waalera w kryminalnym serialu Harry Hole, według powieści Jo Nesbø.
Filmografia 2002: Niewidzialny (Den Osynlige) jako Kalle 2005: Sztorm jako barman 2007: Templariusze: Miłość i krew jako Sverker Karlsson 2009: Johan Falk jako Frank Wagner 2010: Szybki cash (Snabba Cash) jako Johan „JW” Westlund 2011: Dziewczyna z tatuażem jako Christer Malm 2011–2014: Dochodzenie (The Killing) jako Stephen Holder 2011: Najczarniejsza godzina jako Skyler 2012: Safe House jako Keller 2014: RoboCop jako Alex Murphy / RoboCop 2015: Child 44 jako Vasili 2016–2017: House of Cards jako Will Conway (serial TV) 2016: Legion samobójców jako Rick Flag 2018: Altered Carbon jako