Эллен начала свою карьеру с участия в многочисленных школьных постановках в возрасте 4 лет. Она впервые снялась на камеру в 1997 году в возрасте 10 лет, когда сыграла роль Мэгги Маклин в телефильме корпорации Си-би-си «Пит Пони», который позднее получил продолжение в качестве полноценного сериала. Пейдж получила номинации на премии «Молодой актёр» и «Джемини». Затем она снималась в многочисленных короткометражных фильмах и телесериалах на канадском телевидении, причём в этот период её актёрской деятельности критики особенно выделяют её роль Трины Лейхи во втором сезоне «Парней из Трейлерпарка». В 16 лет Пейдж впервые снялась в европейской картине — «Лицом к лицу».
Пейдж исполнила главную роль в триллере «Леденец», премьера которого состоялась на кинофестивале «Сандэнс» в 2005 году. Эллен играет девочку Хейли, поймавшую в плен человека, которого считает педофилом. За эту роль она была награждена премией Остинского кинематографического общества (Austin Film Critics Association) в номинации «лучшая актриса» и получила несколько других номинаций.
В 2006 году Пейдж снималась в нескольких картинах. В частности, она исполнила роль Китти Прайд, девушки, которая может проходить сквозь стены, в фантастическом фильме «Люди Икс: Последняя битва». Следует подчеркнуть, что в предыдущих частях франшизы роль этого персонажа в качестве камео доставалась нескольким актрисам, но никогда не отводилась в качестве основной. В 2014 году Эллен Пейдж вернулась к роли Китти Прайд в фильме «Люди Икс: Дни минувшего будущего».
Наибольшую славу Эллен Пейдж принесла роль в фильме «Джуно», за которую она получила одобрительные отзывы со стороны кинокритиков. В частности, критик Скотт из The New York Times отметил её как «пугающе талантливую», а Роджер Эберт сказал: «Было ли лучшее исполнение роли в этом году, чем роль Эллен Пейдж в Джуно? Я думаю, что нет». За эту роль Пейдж была номинирована на «Оскар», но проиграла Марион Котийяр с её работой «Жизнь в розовом цвете». Эта роль принесла ей несколько других наград, в том числе «Золотой глобус», «Независимый дух» и премию «Спутник».
Пейдж также снялась в «Умниках», премьера которых состоялась в 2008 году на кинофестивале «Сандэнс». Несмотря на то, что данный показ состоялся после показа «Джуно», фильм был снят раньше. К неназванным ранее работам с участием актрисы относятся криминальная драма «Американское преступление», в которой она исполнила роль Сильвии Лайкенс (премьера состоялась в январе 2007 года на фестивале «Сандэнс», релиз на DVD — в 2008 году), и драматический фильм Кусочки Трэйси, выпущенный в прокат в Канаде в ноябре 2007 года, а в США в мае 2008 года.
В 2007 году она была утверждена на главную роль в киноадаптации произведения Шарлотты Бронте «Джейн Эйр» и планировала сыграть роль в пока ещё неснятом фильме «Джек и Диана» наряду с Оливией Тирлби, с которой она работала на съёмочной площадке фильма «Джуно», но в августе 2009 года было объявлено, что её роль в этом фильме будет играть актриса Элисон Пилл. Незадолго до своей смерти в январе 2008 года Хит Леджер обсуждал с Пейдж её возможное участие в его дебютной работе в качестве режиссёра «Гамбит королевы».
Эллен принимала участие в программе «Saturday Night Live» 1 марта 2008 года, а 3 мая 2009 года была приглашённой звездой в эпизоде «Waverly Hills 9-0-2-1-D'oh» мультсериала «Симпсоны», в котором озвучивала персонажа по имени Аляска Небраска, являющегося пародией на «Ханну Монтану». Она также снялась в режиссёрском дебюте Дрю Бэрримор «Катись!» наряду с Джульетт Льюис, Маршей Гей Харден, Дрю Бэрримор и Кристен Уиг. Премьера фильма состоялась в 2009 году на Международном кинофестивале в Торонто. В широкий кинопрокат фильм вышел 2 октября 2009 года.
Она исполнила заметную роль в фильме Майкла Ландера «Пикок», выпущенном на год позже запланированной даты изначального релиза, наряду с такими актёрами, как Киллиан Мерфи, Сьюзан Сарандон, Билл Пуллман и Джош Лукас. В августе 2009 года Пейдж начала сниматься в фантастическом триллере Кристофера Нолана «Начало» вместе с Леонардо ДиКаприо, Томом Харди, Марион Котийяр, Джозефом Гордон-Левиттом и Кэном Ватанабэ. Фильм был выпущен 16 июля 2010 года.
В 2010 году она снялась в фильме «Супер» и получила роль Стейси Андрее в фильме о Лорел Хестер. С того же года Эллен выступает в качестве представителя компании Cisco в серии рекламных объявлений в Луненберге, Новая Шотландия.
26 мая 2010 года в одной из колонок Deadline Hollywood, а также в Entertainment Weekly было сообщено, что Пейдж появится в новом сериале телеканала HBO «Тильда» вместе с Дайан Китон, которая исполнит главную роль. В основу сериала положена жизнь Никки Финке, основательницы влиятельного блога в Голливуде, DeadlineHollywood.com. Права на съёмки сериала достались телеканалу в результате разногласий между авторами идеи. В документальном фильме «Исчезновение пчёл», посвящённом коллапсу пчелиных семей, ей отводится роль рассказчика.
В апреле 2011 года было объявлено, что Пейдж сыграет одну из ролей в фильме Вуди Аллена «Римские приключения» наряду с такими актёрами, как Джесси Айзенберг, Пенелопа Крус и Алек Болдуин. В январе 2012 года компания Quantic Dream анонсировала видеоигру Beyond: Two Souls, в которой Пейдж стала прототипом главной героини Джоди Холмс.
1 декабря 2020 года Пейдж совершила в своём аккаунте в Инстаграм каминг-аут как транс-мужчина под именем Эллиот.
