Spencers erste große Schauspielrolle spielte Rebecca“ Becca “ Tyree in der ABC-Seifenoper All My Children vom 3. Juni 1999 bis zum 10. Sie spielte später in der Lifetime Television Original Series Angela ‚ s Eyes, die am 1. Dezember 2006 abgesagt wurde. In den folgenden Jahren begann sie Gastrollen in mehreren Fernsehserien zu spielen, darunter CSI: Crime Scene Investigation, How I Met Your Mother, Private Practice und Castle.,
Spencer spielte die Rolle eines Blogging-Enthusiasten in Twix-Anzeigen und porträtierte Miss Farrell, ein Liebesinteresse von Don Draper, auf AMCs Mad Men im Jahr 2009. Anfang 2011 landete sie die Hauptrolle auf ABC Drama Pilot Grace von Krista Vernoff. Spencer hatte zuvor die Titelfigur in einem anderen Krista Vernoff Drama Pilot gespielt, Einführung Lennie Rose, in 2005. Spencer erschien in einer wiederkehrenden Rolle als Dr., Erin Jameson in der TNT-Serie Hawthorne im Jahr 2010 und seit 2011 eine wiederkehrende Rolle als Dana „Scottie“ Scott, Gabriel Macht ‚ s alter Rivale des Charakters, im USA Network Legal Drama Suits.
Spencer at the 73rd Annual Peabody Awards
Spencer hat erschien in mehreren Filmen, darunter In My Sleep (2010), Cowboys & Aliens (2011), this Means war (2012), und in Chasing Mavericks (2012), und Sie spielte die Hauptrolle in The Haunting in Connecticut 2: Ghosts of Georgia (2013)., Sie erschien 2013 im Fantasy-Abenteuerfilm Oz the Great and Powerful unter der Regie von Sam Raimi.
Von 2013-2017 spielte Spencer als Amantha Holden in der Sundance Channel Original Drama-Serie Rectify. Sie wurde für Critics‘ Choice Television Award als beste Nebendarstellerin in einer Drama – Serie und Satellite Award für die beste Schauspielerin-TV-Serie Drama für ihre Leistung in der Serie nominiert.,
Spencer spielte die Hauptrolle in dem Indie-Drama A Beautiful Now, geschrieben von Daniela Amavia, über eine leidenschaftliche Tänzerin, die über eine extreme Handlung nachdenkt, wenn sie einen Scheideweg in ihrem Leben erreicht. Sie wurde für ihre Leistung im Film für einen Madrid International Film Festival Award als beste Schauspielerin nominiert. Im Jahr 2014 trat Spencer gegenüber Jason Bateman in dem Comedy-Drama „This Is Where I Leave You“ auf, einer Ensemblekomödie von Shawn Levy, und spielte mit John Travolta und Christopher Plummer im Krimi „The Forger“.,
Im Oktober 2014 trat Spencer der Besetzung der zweiten Staffel der HBO-Krimiserie True Detective bei.
2016 wurde Spencer als Hauptfigur Lucy Preston in der NBC-Serie Timeless besetzt, in der sie eine Geschichtsprofessorin spielt, die auf Zeitreise-Missionen in verschiedene Epochen geschickt wurde, um zu verhindern, dass andere den US-bezogenen Zeitstrom stören. Eine Rezension der Serie in Variety namens Spencer “ prodigiously talented „und dass sie“ eine Figur spielte, deren Hauptpersönlichkeitsmerkmale „klug“ und „plucky“ sind.,“Eine Rezension von Deadline Hollywood sagte, dass die Show eine Verschwendung von Spencers Talenten sei. Die New York Times schrieb, dass „Abigail Spencer ist gut wie Lucy, der spunky Historiker, der die zentrale Figur der Show ist.“Timeless wurde von NBC am Mai 12, 2017 erneuert. Das Netzwerk hatte die Serie Tage zuvor abgesagt, aber die Entscheidung rückgängig gemacht. Die Serie endete nach zwei Staffeln.