Играе Кейси Бейкър, първата убита в „Писък”. След това участва в хитови продукции като „Имало едно време: История за Пепеляшка”, „Сватбеният певец”, „50 първи срещи” и „Заедно по принуда”. Има продуцентска компания "Flower Films", която продуцира някои ленти, в които участва, като „Целуни ме”, „Ангелите на Чарли”, „Дони Дарко”, „Момиче за един сезон” и „Разбий ги”. Играе в сериала на Нетфликс „Santa clarita diet”. Баримор е модел и говорител на CoverGirl, има собствена модна марка в "Амазон" Dear Drew и работи в тясно сътрудничество със Световната продоволствена програма на Обединените нации. На 16 години е била сгодена за Лелънд Хейуърд, но след няколко месеца годежът е отменен.