Sprouses a început să joace la vârsta de opt luni. Gemenii au jucat pentru prima dată într-o reclamă pentru scutece. Aceștia schimbau timpul pe ecran la fiecare câteva secunde. La fel ca mulți actori gemeni, cei doi au jucat adesea același rol. Acest lucru se întâmplă pentru a avea mai mult timp pentru ca personajul să fie filmat. Începând de la vârsta de opt luni, au jucat în serialul ABC-TV Grace Under Fire din 1993 până în 1998. Au interpretat un singur personaj, Patrick Kelly.
În 1999, băieții au jucat în primul lor film important, Big Daddy. Ei au împărțit rolul unui băiețel de cinci ani pe nume "Julian", care este adoptat de personajul lui Adam Sandler, "Sonny Koufax". În acel an, băieții au lucrat cu Sandler pentru a realiza a doua și a treia versiune a filmului "The Chanukah Song". Băieții au avut, de asemenea, un mic rol în filmul de groază The Astronaut's Wife. După lansarea Big Daddy's, cei doi au început o perioadă lentă în cariera lor. Nu au fost distribuiți în niciun rol important pentru o vreme. La începutul anilor 2000, gemenii au jucat în episoade din The Nightmare Room și That '70s Show. De asemenea, au jucat în MADtv (sezonul patru, episodul 425) și în filmul The Master of Disguise. De asemenea, au avut un rol de voce din off în filmul lui Adam Sandler, Eight Crazy Nights. În 2001, Cole a început să joace în episoade din serialul de televiziune Friends în rolul lui Ben, fiul lui Ross Geller. El nu a împărțit acest rol cu Dylan.
Între anii 2002 și 2003, amândoi au jucat în "I Saw Mommy Kissing Santa Claus" și "Just for Kicks". Ambele filme au fost lansate direct pe video. După aceea, soții Sprouses au început să joace în serialul original Disney Channel The Suite Life of Zack and Cody, unde au interpretat rolul gemenilor identici Zack (Dylan) și Cody (Cole) Martin. Serialul a început în martie 2005. A devenit un succes de audiență. Gemenii au devenit foarte cunoscuți în rândul publicului preadolescent (între 9 și 12 ani) și al adolescenților. Ca parte a colaborării lor cu Disney, frații au devenit, de asemenea, parte a grupului de 11 membri, Disney Channel Circle of Stars. Ei au cântat melodia "A Dream is a Wish Your Heart Makes" împreună cu membrii grupului. Videoclipul a fost lansat ca element special în versiunea ediției speciale a filmului Disney Cinderella. Au jucat, de asemenea, în Jocurile Disney Channel din 2006 până în 2008.
Familia Sprouses a jucat un personaj, Jeremiah, în filmul independent The Heart Is Deceitful Above All Things. Filmul a fost produs în 2004. Nu a fost difuzat în cinematografe până în martie 2006. Atunci a rulat în trei cinematografe din Statele Unite. A câștigat 29.000 de dolari. În 2007, băieții au filmat A Modern Twain Story: The Prince and the Pauper. Frații Sprouse au avut amândoi roluri vocale în filmul de animație Holidaze: The Christmas That Almost Didn't Happen, alături de Brenda Song și Emily Osment. Dylan a interpretat vocea lui Shasta în filmul Disney "Snow Buddies". Frații au jucat amândoi în filmul "The Kings of Appletown". Acesta se bazează pe cartea "The Adventures of Tom Sawyer". Filmul a fost regizat de Bobby Moresco. Amanda Moresco l-a scris. Filmul a fost filmat în New Braunfels, Texas. Inițial a fost estimat să fie lansat în iarna anului 2008.
În aprilie 2009, au apărut pe coperta revistei People Magazine, într-o ediție specială de optzeci de pagini despre The Suite Life on Deck. Frații gemeni au început să filmeze un alt film Modern Twain Story în vara anului 2009. Filmul a fost intitulat Sivilizat. Era o versiune modernă a lui Huckleberry Finn. Cu toate acestea, la mijlocul anului 2010, Dylan a spus că nu vor mai face filmul. O parte din motivul pentru care nu au mai făcut-o a fost că au devenit prea bătrâni pentru film. În martie 2009, au început să facă publicitate pentru Dannon Danimals. În august 2010, frații gemeni au început să facă reclame pentru Nintendo DS.
De la începutul până la mijlocul anului 2011[update], Dylan și Cole nu mai joacă în niciun spectacol sau film. Ei sunt atenți la facultate. De asemenea, Dylan este atent la artă. Cole este atent la fotografie. Dylan a spus că amândoi ar dori să continue să joace în timpul facultății. Cole s-a îndrăgostit de o celebritate întotdeauna de fratele său, Dylan Sprouse.
