Pärast oma karjääri alustamist lavale saavutas Anderson rahvusvahelist tunnustust oma rolli eest FBI eriagent Dana Scully rollis Ameerika sci-fi draamasarjas The X-Files. Tema filmiteos on draamad The Mighty Celt (2005), The Last King of Scotland (2006), Shadow Dancer (2012), Viceroy's House (2017) ja kaks X-Files filmi: The X-Files: Fight the Future (1998) ja The X-Files: I Want to Believe (2008). Teised märkimisväärsed televisiooni credits on: Lady Dedlock Bleak House'is (2005), Wallis Simpson Any Human Heart'is (2010), Miss Havisham Great Expectations'is (2011), Dr. Maurilia Duer Hannibal'is (2013-2015), ja American Gods'is (2017). 2019. aastal hakkas Anderson mängima Jean Milburnit Netflix'i komöödia-draamas, mis tõstis tema tähelepanu.
X-failid