Gli Sprous hanno iniziato ad agire all'età di otto mesi. I gemelli hanno recitato per la prima volta in una pubblicità di pannolini. Si accendevano a schermo ogni pochi secondi. Come molti attori gemelli, i due hanno spesso interpretato lo stesso ruolo. In questo modo c'è più tempo per filmare il personaggio. A partire da otto mesi hanno recitato nella serie della ABC-TV Grace Under Fire dal 1993 al 1998. Hanno interpretato un solo personaggio, Patrick Kelly.
Nel 1999 i ragazzi hanno recitato nel loro primo grande film, Big Daddy. Hanno condiviso il ruolo di un bambino di cinque anni di nome 'Julian', adottato dal personaggio di Adam Sandler, 'Sonny Koufax'. Quell'anno i ragazzi hanno lavorato con Sandler per realizzare la seconda e la terza versione di The Chanukah Song. I ragazzi hanno avuto anche un piccolo ruolo nel film di paura The Astronaut's Wife (La moglie dell'astronauta). Dopo l'uscita di Big Daddy, i due iniziarono un lento periodo della loro carriera. Per un certo periodo non hanno avuto un ruolo importante. Durante i primi anni 2000, i gemelli hanno recitato in episodi di The Nightmare Room e That '70s Show. Hanno recitato anche in MADtv (quarta stagione, episodio #425) e nel film The Master of Disguise. Hanno anche avuto un ruolo di voce fuori campo in Eight Crazy Nights di Adam Sandler. Nel 2001, Cole ha iniziato a recitare in episodi della serie televisiva Friends nel ruolo del figlio di Ross Geller, Ben. Non ha condiviso questo ruolo con Dylan.
Tra il 2002 e il 2003, entrambi hanno recitato in I Saw Mommy Kissing Babbo Natale e Just for Kicks. Entrambi i film sono usciti direttamente in video. Successivamente, gli Sprouse hanno iniziato a recitare nella serie originale di Disney Channel The Suite Life of Zack and Cody, dove hanno interpretato i gemelli identici Zack (Dylan) e Cody (Cole) Martin. La serie è iniziata nel marzo 2005. È diventata un successo negli ascolti. I gemelli sono diventati molto conosciuti tra il pubblico di pre-adolescenti (dai 9 ai 12 anni) e adolescenti. Come parte del loro lavoro con la Disney, i fratelli sono diventati anche parte del gruppo di 11 membri, il Disney Channel Circle of Stars. Con i membri del gruppo hanno cantato la canzone "A Dream is a Wish Your Heart Makes". Il video musicale è stato pubblicato come speciale nella versione speciale del film Disney Cenerentola. Hanno anche partecipato ai Disney Channel Games dal 2006 al 2008.
Gli Sprouses hanno interpretato un personaggio, Jeremiah, nel film indipendente The Heart Is Deceitful Above All Things. Il film è stato prodotto nel 2004. È stato proiettato nelle sale solo nel marzo 2006. Poi è stato proiettato in tre sale negli Stati Uniti. Ha guadagnato 29.000 dollari. Nel 2007, i ragazzi hanno girato A Modern Twain Story: Il principe e il povero. I fratelli Sprouse avevano entrambi ruoli di voce nel film d'animazione Holidaze: Il Natale che quasi non accadde insieme a Brenda Song e Emily Osment. Dylan ha interpretato la voce di Shasta in "Snow Buddies" della Disney. Entrambi i fratelli hanno recitato nel film, The Kings of Appletown. È basato sul libro Le avventure di Tom Sawyer. Bobby Moresco ha diretto il film. Lo ha scritto Amanda Moresco. Il film è stato girato a New Braunfels, Texas. La sua uscita era stata originariamente prevista per l'inverno 2008.
Nell'aprile 2009 erano sulla copertina di People Magazine, in un numero speciale di ottanta pagine su The Suite Life on Deck. I fratelli gemelli hanno iniziato a girare un altro film di Modern Twain Story nell'estate del 2009. Il film si intitolava Sivilized. Era una versione moderna di Huckleberry Finn. Tuttavia, a metà del 2010, Dylan ha detto che non avrebbero fatto il film. Parte del motivo per cui non l'hanno fatto è che sono diventati troppo vecchi per il film. Nel marzo 2009, hanno iniziato a fare pubblicità a Dannon Danimals. Nell'agosto 2010, i fratelli gemelli hanno iniziato a fare pubblicità per Nintendo DS.
Dall'inizio alla metà del 2011 [aggiornamento], Dylan e Cole non recitano in nessuna serie o film. Stanno prestando attenzione al college. Inoltre, Dylan sta prestando attenzione all'arte. Cole è attento alla fotografia. Dylan ha detto che entrambi vorrebbero continuare a recitare mentre sono al college. La cotta per le celebrità di Cole è sempre stata di suo fratello Dylan Sprouse.
