在儿时，凯瑞就梦想着走上影坛。作为单身母亲抚养的二个孩子中最年幼的一个，曾上过一些表演班。11岁时，她加入了温哥华儿童音乐剧场。读12年级时与玛姬中学（Magee Secondary School）合唱团一起进行了欧洲巡回演出；她的其中一位同学是吉尔·贝罗斯（Gil Bellows）。演出回来后，进入位于帕萨迪纳的美国戏剧艺术学院（American Academy of Dramatic Arts）学习。之后身材高挑秀美的凯瑞-安·莫斯发现自己适合做一名出色的模特，就在20岁时她凭着漂亮的外形离开了温暖的家，跑去西班牙干起了职业模特。立刻取得了成功，很快就出现在世界各地的广告和杂志封面上。当凯瑞-安·莫斯做模特正起劲时，当年的知名电视剧《黑暗的公正》（"Dark Justice")来到西班牙拍摄，幸运的凯瑞得到了其中的一个角色，之后她为了圆梦，干脆跟着摄制组来到了好莱坞。从此凯瑞-安·莫斯正式踏足演艺圈。回到北美后，凯瑞移居到了洛杉矶，并签约于阿伦-斯佩林模特公司（Aaron Spelling series Models Inc）。其后，她又从事商业广告，在洛杉机的休斯顿剧院上演的《出海》中出演一个角色。除了出演梅尔罗斯广场（Melrose Place）外，她还在福斯电视网的一部短命的主时段肥皂剧模特公司（Models Inc.）中扮演了一个模特。
1996年，凯瑞-安·莫斯参加了她的影坛处女作《怠工》(“Sabotage”)的拍摄。随后凯瑞继续从事于电视片的拍摄，其中最著名的是电视连续剧《级数》(“F/X: The Series”)，她偶而也在一些电影中露面。
1999年的《黑客帝国》改变了莫斯的命运，当她被选中扮演片中的性感黑客崔妮蒂（Trinity），她的职业生涯也随之出现了突破并因此片一举成名。片中她戴着墨镜和身披黑衣的基努·里维斯相互辉映。《黑客帝国》三部曲的成功也成就了莫斯，敏捷的身手，凌厉的眼神，她在《黑客帝国》中的酷毙表现震惊全球，使人们深深的记住了这个银幕中的女黑客。巧合的是，她之前还出演了一部加拿大制作的、与电影毫不相干但同样叫Matrix的电视剧。
2000年，她就拍摄了4部电影，包括动作喜剧片《同伙》（"The Crew”）、与瓦尔·基尔默（Val Kilmer）合作的科幻片《红色星球》（"Red Planet”），也在克里斯托弗·诺兰（Christopher Nolan）执导的反传统影片《记忆碎片》（"Memento”）中饰演一位动机可疑的酒吧招待。并在莱塞·霍尔斯道姆（Lasse Hallström）执导的浪漫喜剧片《浓情巧克力》（"Chocolate”）中出演角色。
2003年，凯瑞又再次以一身紧身衣的形象出现，在背靠背制作的《黑客帝国2：重装上阵》（"The Matrix Reloaded”）和《黑客帝国3：矩阵革命》（"The Matrix Revolutions”）中回归饰演崔妮蒂。
2006年，她出演了柏林电影节开幕影片《雪季过客》（Snow Cake），在片中与艾伦·里克曼（Alan Rickman）和西格妮·韦弗（Sigourney Weaver）合作。
2015年，凯瑞加盟出演《杰茜卡·琼斯》，饰演杰里·霍加斯 。2019年8月，宣布在电影《黑客帝国4》中饰演动作英雄崔妮蒂 。
2021年12月22日，主演的电影《黑客帝国4：矩阵重生》在北美上映 。