2002 में, अमृता राव ने राज कंवर की फिल्म 'अब के बरस' से बॉलीवुड में डेब्यू किया था। इसके बाद उन्होंने अजय देवगन की 'द लीजेंड ऑफ भगत सिंह' में काम किया था।
'इश्क विश्क' में काम करने के बाद अमृता राव शाहरुख खान के साथ 'मैं हूं ना' और सनी देओल के साथ ‘सिंह साहेब द ग्रेट’ में नज़र आई थीं।
अमृता राव की सबसे यादगार फिल्मों में से एक सूरज बड़जात्या की 'विवाह' (2006) है। फिल्म में शाहिद कपूर ने अमृता राव के साथ लीड रोल किया था।
अमृता राव की लास्ट रिलीज मूवी फिल्म ठाकरे' थी, जो बाला साहेब ठाकरे की रियल लाइफ पर बेस्ड थी। ये फिल्म 2019 में रिलीज़ हुई थी ।
5 साल के लंबे गैप के बाद अमृता राव ने ठाकरे में अहम किरदार निभाया था।
7 साल तक डेटिंग करने के बाद, अमृता राव ने 2016 में अपने लॉंग टाइम बॉयफ्रेंड और रेडियो जॉकी अनमोल सूद से शादी कर ली थी ।
फरवरी 2023 में, अमृता राव और उनके पति ने अपनी बुक "कपल ऑफ थिंग्स" लॉन्च की। वे इसी नाम से एक यूट्यूब चैनल भी चलाते हैं।