Os brotos começaram a agir com a idade de oito meses. Os gêmeos atuaram pela primeira vez em um comercial de fraldas. Eles trocavam o tempo na tela a cada poucos segundos. Semelhantes a muitos atores gêmeos, os dois desempenharam muitas vezes o mesmo papel. Isto permite que haja mais tempo para o personagem ser filmado. A partir dos oito meses de idade, eles atuaram na série Grace Under Fire, da ABC-TV, de 1993 a 1998. Eles interpretaram um personagem, Patrick Kelly.
Em 1999, os meninos atuaram em seu primeiro grande filme, Big Daddy. Eles compartilharam o papel de um menino de cinco anos chamado 'Julian', que é adotado pelo personagem de Adam Sandler, 'Sonny Koufax'. Naquele ano, os meninos trabalharam com Sandler para fazer a segunda e terceira versões de A Canção Chanukah. Os meninos também tiveram um pequeno papel no filme assustador "A Esposa do Astronauta". Depois do lançamento do Big Daddy, os dois começaram um período lento em suas carreiras. Durante algum tempo, eles não foram escalados em nenhum grande papel. Durante o início dos anos 2000, os gêmeos atuaram em episódios de The Nightmare Room e That '70s Show. Eles também atuaram no MADtv (quarta temporada, episódio #425) e no filme O Mestre do Disfarce. Eles também tiveram um papel de locução em As Oito Noites Loucas de Adam Sandler. Em 2001, Cole começou a atuar em episódios do programa de televisão Friends como o filho de Ross Geller, Ben. Ele não dividiu este papel com Dylan.
Entre os anos de 2002 e 2003, ambos atuaram em I Saw Mommy Kissing Santa Claus e Just for Kicks. Ambos os filmes foram lançados diretamente no vídeo. Depois disso, os Sprouses começaram a atuar na série original do Disney Channel The Suite Life of Zack e Cody, onde retrataram gêmeos idênticos Zack (Dylan) e Cody (Cole) Martin. A série começou em março de 2005. Tornou-se um sucesso na classificação. Os gêmeos tornaram-se muito conhecidos entre o público pré-adolescente (9 a 12 anos de idade) e adolescente. Como parte de seu trabalho com a Disney, os irmãos também se tornaram parte do grupo de 11 membros, o Círculo de Estrelas do Canal Disney. Eles cantaram a canção "A Dream is a Wish Your Heart Makes" com os membros do grupo. O vídeo musical foi lançado como um recurso especial na versão de edição especial do filme Cinderela da Disney. Eles também tocaram nos jogos do canal Disney de 2006 a 2008.
Os brotos interpretaram um personagem, Jeremiah, no filme independente The Heart Is Deceitful Above All Things. O filme foi produzido em 2004. Só foi exibido nos cinemas em março de 2006. Depois foi exibido em três salas de cinema nos Estados Unidos. Ganhou $29.000. Em 2007, os meninos filmaram A Modern Twain Story: O Príncipe e o Pauper. Os irmãos Sprouse tiveram ambos papéis de voz no filme de animação, Holidaze: O Natal que Quase Não Aconteceu junto com Brenda Song e Emily Osment. Dylan interpretou a voz de Shasta em "Snow Buddies" da Disney. Os irmãos atuaram ambos no filme "Os Reis de Appletown". Ele é baseado no livro As Aventuras de Tom Sawyer. Bobby Moresco dirigiu o filme. Amanda Moresco o escreveu. O filme foi filmado em New Braunfels, Texas. Foi originalmente estimado para ser lançado no inverno de 2008.
Em abril de 2009, eles estavam na capa da People Magazine, em uma edição especial de oitenta páginas sobre The Suite Life on Deck. Os irmãos gêmeos começaram a filmar outro filme Modern Twain Story no verão de 2009. O filme foi entitulado Sivilizado. Era uma versão moderna de Huckleberry Finn. No entanto, em meados de 2010, Dylan disse que eles não iriam fazer o filme. Parte do motivo pelo qual não o fizeram foi porque ficaram muito velhos para o filme. Em março de 2009, eles começaram a fazer propaganda para a Dannon Danimals. Em agosto de 2010, os irmãos gêmeos começaram a fazer propagandas para o Nintendo DS.
Desde o início até meados de 2011[atualização], Dylan e Cole não estão atuando em nenhum espetáculo ou filme. Eles estão prestando atenção à faculdade. Além disso, Dylan está prestando atenção à arte. Cole está prestando atenção à fotografia. Dylan disse que ambos gostariam de continuar atuando enquanto estiverem na faculdade. A paixão por celebridades de Cole sempre foi seu irmão Dylan Sprouse.
