Kellan atuou em vários programas de televisão. Ele teve papéis recorrentes em Model Citizens e The Comeback, e pequenos papéis em episódios de The Bold and the Beautiful, CSI: NY, Summerland, Six Feet Under, CSI: Crime Scene Investigation, e Heroes. Ele atuou também nos filmes Stick It, Accepted e Prom Night. Além disso, Kellan foi realizada no palco da Califórnia e foi o anfitrião de Blow Out Bravo. Ele também apareceu no comercial de 2006 para fragrância da Hilary Duff, ‘’With Love … Hilary Duff’’, e em 2007 o videoclipe da música "With Love".Em 2008, ele apareceu em outro vídeoclipe, "Without You", da banda estadunidense de rock, Hinder. No mesmo ano, Kellan também apareceu na minissérie Generation Kill, baseado no livro homônimo de Evan Wright.
Kellan foi escalado para o papel de Emmett Cullen na adaptação cinematográfica do livro Crepúsculo de Stephenie Meyer e para as sequências, Lua Nova e Eclipse. Ele conseguiu o papel de George Evans na série de televisão 90210, da The CW. Kellan reuniu-se com a sua amiga próxima e co-estrela de Crepúsculo, Ashley Greene, no filme Warrior.