Empezó su carrera de actor a finales de la década de 1990, apareciendo en varias producciones teatrales off-Broadway. Sus primeros papeles en el cine fueron Bad Company y Kissing Jessica Stein. Su papel más destacado fue el de Barbershop, de 2002, en el que interpreta al delincuente reformado Ricky Nash, papel que repitió en la secuela de 2004, Barbershop 2: Back in Business. En 2003, interpretó el papel de Slap Jack en la segunda entrega de la serie de películas Fast and the Furious, 2 Fast 2 Furious. Más tarde, en 2004, Ealy apareció en Never Die Alone con DMX. También apareció en el vídeo musical de Mariah Carey para su exitoso single «Get Your Number» de su álbum de 2005 The Emancipation of Mimi.
En 2005, Ealy coprotagonizó la versión cinematográfica para televisión de Sus ojos miraban a Dios, producida por Oprah Winfrey y Quincy Jones, y protagonizada por la actriz ganadora del Oscar Halle Berry. Ese mismo año, protagonizó la película independiente Jellysmoke, dirigida por Mark Banning. Protagonizó la serie de televisión de Showtime Sleeper Cell, cuya primera temporada se emitió del 4 al 18 de diciembre de 2005, y cuya segunda temporada, Sleeper Cell: American Terror, se emitió del 10 al 17 de diciembre de 2006.
El 14 de diciembre de 2006, Ealy fue nominado a un Globo de Oro por su papel en Sleeper Cell: American Terror en la categoría de Mejor Interpretación de un Actor en una Miniserie o Película Realizada para Televisión. En diciembre de 2008 apareció en la película Seven Pounds junto a Will Smith como Ben Thomas. También fue el protagonista masculino del vídeo musical «Halo» de Beyoncé, y el oficial de campo de la CIA Marshall Vogel en la serie de televisión de la ABC FlashForward.
Ealy también aparece en el libro de mesa de café de edición limitada (About Face) del fotógrafo de famosos John Russo, publicado por Pixie Press Worldwide. Actualmente trabaja en proyectos de escritura independientes. En 2009, Ealy actuó en The People Speak, un largometraje documental que utiliza interpretaciones dramáticas y musicales de las cartas, diarios y discursos de los estadounidenses de a pie, basado en la obra del historiador Howard Zinn A People’s History of the United States.
En 2010, Ealy apareció como el abogado Derrick Bond en la segunda temporada de The Good Wife. Coprotagonizó la película de acción de 2010 Takers como Jake Attica y apareció como Travis Marks en la serie original de USA Network Common Law, sobre dos policías que tienen que ir a terapia de pareja porque discuten demasiado. Common Law se estrenó después de Fairly Legal el viernes 11 de mayo de 2012.
Ealy apareció como Dominic en la comedia de conjunto de 2012 Think Like a Man y su secuela de 2014, Think Like a Man Too, y apareció como «Papa Joe» en la película inspiradora de 2012 Unconditional. Apareció junto al coprotagonista de Think Like a Man, Kevin Hart, en el remake de About Last Night de 2014.
En 2013, Ealy firmó para interpretar al coprotagonista «Dorian» en la serie de televisión de Fox Almost Human. El procedimiento policial de ciencia ficción tiene lugar en el año 2048 y sigue la relación entre dos policías mientras luchan por resolver crímenes futuristas que involucran tecnología compleja. Ealy interpreta al androide «Dorian», un modelo de androide «DRN» más antiguo que se considera menos fiable debido a sus emociones artificiales y que tiene la misión de proteger a su compañero John Kennex (Karl Urban). La serie se emitió durante una temporada en Fox de 2013 a 2014.
En 2015, Ealy interpretó al asesino en serie «Theo» en la tercera temporada de la serie de televisión de Fox The Following. Protagonizó el papel de Eric Warner en la segunda temporada de la serie de misterio criminal de ABC Secrets and Lies, que se emitió en otoño de 2016. Desde 2017 Ealy ha protagonizado la cuarta temporada de Being Mary Jane junto a Gabrielle Union.