Er begann seine Schauspielkarriere in den späten 1990er Jahren mit Auftritten in mehreren Off-Broadway-Bühnenproduktionen. Zu seinen ersten Filmrollen gehörten Bad Company und Kissing Jessica Stein. Seinen Durchbruch feierte er 2002 in Barbershop, in dem er den geläuterten Verbrecher Ricky Nash spielte, eine Rolle, die er 2004 in der Fortsetzung Barbershop 2: Back in Business erneut spielte. Im Jahr 2003 spielte er die Rolle des Slap Jack im zweiten Teil der Filmreihe Fast and the Furious, 2 Fast 2 Furious. Später im Jahr 2004 erschien Ealy in Never Die Alone mit DMX. Außerdem spielte er in Mariah Careys Musikvideo zu ihrer Hitsingle „Get Your Number“ aus ihrem 2005 erschienenen Album The Emancipation of Mimi mit.
Im Jahr 2005 spielte Ealy eine Nebenrolle in der von Oprah Winfrey und Quincy Jones produzierten Fernsehverfilmung von Their Eyes Were Watching God mit der oscarprämierten Schauspielerin Halle Berry in der Hauptrolle. Im selben Jahr spielte er die Hauptrolle in dem Independent-Film Jellysmoke unter der Regie von Mark Banning. Er spielte die Hauptrolle in der Showtime-Fernsehserie Sleeper Cell, deren erste Staffel vom 4. bis 18. Dezember 2005 und deren zweite Staffel, Sleeper Cell: American Terror, vom 10. bis 17. Dezember 2006 ausgestrahlt wurde.
Am 14. Dezember 2006 wurde Ealy für seine Rolle in Sleeper Cell: American Terror für einen Golden Globe Award in der Kategorie Best Performance by an Actor in a Mini-Series or Motion Picture Made for Television nominiert. Im Dezember 2008 war er in dem Film Seven Pounds an der Seite von Will Smith als Ben Thomas zu sehen. Außerdem spielte er die männliche Hauptrolle in Beyoncés Musikvideo „Halo“ und die Rolle des CIA-Feldoffiziers Marshall Vogel in der ABC-Fernsehserie FlashForward.
Ealy ist auch in dem limitierten Bildband (About Face) des Star-Fotografen John Russo zu sehen, der von Pixie Press Worldwide veröffentlicht wurde. Derzeit arbeitet er an unabhängigen Schreibprojekten. 2009 trat Ealy in The People Speak auf, einem Dokumentarfilm, der die Briefe, Tagebücher und Reden alltäglicher Amerikaner dramaturgisch und musikalisch aufbereitet, basierend auf dem Buch A People’s History of the United States des Historikers Howard Zinn.
Im Jahr 2010 trat Ealy als Anwalt Derrick Bond in der zweiten Staffel von The Good Wife auf. Er spielte 2010 in dem Actionfilm Takers als Jake Attica mit und trat als Travis Marks in der USA Network Originalserie Common Law auf, in der es um zwei Polizisten geht, die zur Paarberatung gehen müssen, weil sie sich zu viel streiten. Common Law feierte seine Premiere im Anschluss an Fairly Legal am Freitag, den 11. Mai 2012.
Ealy trat 2012 als Dominic in der Ensemble-Komödie Think Like a Man und deren Fortsetzung von 2014, Think Like a Man Too, auf und spielte die Rolle des „Papa Joe“ in dem inspirierenden Film Unconditional von 2012. Er erschien gegenüber Think Like a Man Co-Star Kevin Hart in der 2014 Remake von About Last Night.
Im Jahr 2013, Ealy unterzeichnet auf Co-Hauptrolle „Dorian“ in der Fox-Fernsehserie Almost Human zu spielen. Die Science-Fiction-Polizeiserie spielt im Jahr 2048 und verfolgt die Beziehung zwischen zwei Polizisten, die futuristische Verbrechen aufklären müssen, bei denen komplexe Technologien zum Einsatz kommen. Ealy stellt den Androiden „Dorian“ dar, ein älteres „DRN“-Androidenmodell, das aufgrund seiner künstlichen Emotionen als weniger zuverlässig gilt und seinen Partner John Kennex (Karl Urban) beschützen soll. Die Serie wurde von 2013 bis 2014 für eine Staffel auf Fox ausgestrahlt.
Im Jahr 2015 spielte Ealy den Serienmörder „Theo“ in Staffel 3 der Fox-Fernsehserie The Following. Er spielte die Rolle des Eric Warner in der zweiten Staffel der ABC-Krimiserie Secrets and Lies, die im Herbst 2016 ausgestrahlt wurde. Seit 2017 spielt Ealy die Hauptrolle in der vierten Staffel von Being Mary Jane an der Seite von Gabrielle Union.