A 17 anni, Bloodgood divenne una delle Laker Girls.
Nel 2005, si è classificata al n. 99 della lista delle Hot 100 della rivista Maxim. Successivamente si è classificata n. 53 nel 2006, n. 40 nel 2007 e n. 20 nel 2009.
In Day Break (2006-2007), ha interpretato Rita Shelten, la fidanzata di un detective che viene incastrato per omicidio e arrestato nel giro di un giorno, ma si ritrova continuamente a rivivere quello stesso giorno. Nel 2007, Bloodgood ha interpretato Livia Beale nella serie televisiva americana di fantascienza Journeyman sulla NBC.
Ha avuto un ruolo nel film Street Fighter: The Legend of Chun-Li, uscito nel febbraio 2009. Ha interpretato Blair Williams in Terminator Salvation, il quarto film della serie Terminator e ha ripreso il suo ruolo nel videogioco e nella serie web animata prequel, Terminator Salvation: The Machinima Series.
All’inizio del 2009, si è unita alla terza stagione dello show Burn Notice in un ruolo ricorrente come detective Michelle Paxson.
Dal 2011 al 2015, ha interpretato la dottoressa Anne Glass nella serie di fantascienza Falling Skies di TNT prodotta da Steven Spielberg. Al Sundance Film Festival del 2012, Bloodgood ha vinto il “Premio speciale della giuria” per la recitazione drammatica d’insieme in The Sessions insieme a John Hawkes, Helen Hunt e William H. Macy.
Ha anche doppiato il ruolo di Uriel l’Arcangelo nel videogioco Darksiders.
Nel 2017 è stata aggiunta come series regular alla terza stagione del medical drama Code Black.