Kelly McCreary debutó en la actuación en un episodio de la serie de comedia familiar The electric company en el 2009. Pero antes, la actriz ya había prestado su voz para el personaje de Kelly en la serie animada Cyberchase. Durante el 2009 y hasta el 2011 tuvo el papel recurrente de Yvonne en la serie de comedia y crimen White Collar. El primer papel importante en su carrera fue el de Tyra Dupre en la serie Emily Owens M.D., pero la serie fue cancelada tras sólo una temporada. La actriz debutó en la pantalla grande en la película dramática del director Paul Weitz, La obra maestra (2012), y siguió participando en filmes como How to follow strangers (2013), Life (2015) y Baby baby baby (2015), entre otras. Desde el 2014, Kelly McCreary forma parte del elenco principal de la exitosa serie dramática Grey’s Anatomy en el papel de la doctora Maggie Pierce, papel que repite en Grey’s Anatomy: B-Team desde el 2018.
