Algunos de los papeles más conocidos que ha interpretado son Christopher LaSalle en NCIS, Frank Wheatley en Sling Blade, Mike Winchell en Friday Night Lights, y Sean Boswell en la saga de películas Fast & Furious.

En 2015 volvió a la saga de Fast & Furious en la séptima entrega, volviendo a interpretar a Sean Boswell (en esta entrega solo apareció en un cameo como protagonista secundario). En 2013 se había reportado que Black había firmado un contrato de Universal Pictures para aparecer en las próximas películas de la saga, esta vez como protagonista principal: The Fate of the Furious (cabe destacar que no apareció en esta entrega debido a que formó parte del elenco de NCIS: New Orleans desde 2014 hasta 2019), Fast & Furious 9 y Fast & Furious 10.

En 2021 nuevamente volverá a la saga de Fast & Furious en Fast & Furious 9, interpretando a su respectivo personaje de Sean Boswell. La película estaba prevista para estrenarse en mayo de 2020 pero a causa del Coronavirus se aplazó hasta abril del año siguiente.

Tras terminar de filmar la novena entrega de la saga Fast & Furious, el actor decidió retirarse temporalmente de la actuación, debido a que se creó un canal de YouTube subiendo contenido sobre la naturaleza y dedicándose a pescar.