W jedenastu odcinkach pierwszego sezonu serialu USA Network Graceland (2013–2014) wystąpił jako Juan Badillo, funkcjonariusz FBI, został przydzielony do śledztwa agenta Michaela „Mike’a” Warrena (Aaron Tveit) w sprawie Briggsa (Daniel Sunjata). W serialu CBS Mentalista (The Mentalist, 2014) zagrał agenta Marcusa Pike’a.
Jako Oberyn Nymeros Martell w czwartym sezonie serialu fantasy HBO Grao tron (Game of Thrones, 2014) był nominowany do nagrody Gildii Aktorów Ekranowych za wybitne osiągnięcia zespołu aktorskiego w serialu dramatycznym. W serialu kryminalnym Netflix Narcos (2015–2017) został obsadzony w roli bezkompromisowego agenta DEA zwalczającego meksykańskie kartele narkotykowe – Javiera Peñy. W 2021 rola Dina Djarina w serialu fantastycznonaukowym Disney+ The Mandalorian (2019–2023) przyniosła mu dwie nominacje do MTV Movie Award w kategoriach: najlepszy bohater i najlepszy duet ekranowy z Grogu.