Facebook Pod koniec 2004 roku, brat Randi – Mark, poprosił ją o dołączenie do jego startupowej firmy Facebook, ponieważ zmagał się z niedoborem pracowników, którzy byliby chętni podróżować i wyjaśniać jego koncepcje. Randi objęła pozycję, która wymagała relokacji i obniżenia pensji, ale zachowywała opcje na akcje. Randi wyjawiła, że początkowo myślała, że jest to praca tymczasowa, która może trwać pół roku. Jej wizyta w Dolinie Krzemowej, która jest częścią napędzanej innowacją społeczności, sprawiła, że zafascynowała się obecnymi tam możliwościami i została tam na lata.
W 2010 roku, Zuckenberg była jedną spośród pięćdziesięciu „Digital Power Players” według magazynu The Hollywood Reporter. Była również organizatorką i korespondentką debat dla ABC News / Facebook partii Demokratycznej i Republikańskiej Stanów Zjednoczonych w prawyborach w 2008 roku. Pełniła również funkcję korespondenta dla CNN/ Facebook w dniu inauguracji współpracy (Inauguration Day Partnership) w 2009 roku, podczas eventu the Comcast Facebook Diaries i w Narodowej Konwencji Partii Demokratycznej () oraz w 2008 roku.