2011年,出演人生首部电影《和平、爱与误解》,同年凭借《双面玛莎》获得第24届芝加哥影评人协会奖突破演技奖,[4][1][5]2013年11月,伊丽莎白·奥尔森正式加盟《复仇者联盟:奥创时代》,出演“红女巫”,该角色奠定了在好莱坞的地位。[6]同年,凭借《寂静的房子》获得电锯奖最佳女演员。[3]次年,她出演的《哥斯拉》在美国上映,[1]获5.29亿全球票房。[7]在2014年至2019年期间,伊丽莎白·奥尔森凭借“绯红女巫”角色出现在5部复仇者联盟电影里(《美国队长2》《复仇者联盟2》等),同时在2019年,她出演的《旺达幻视》开机。[8]2021年,她主演了漫威超英绯红女巫的独立剧集《旺达·幻视》,凭借出色的演技获得了第2届美国