"E=MC2" debut di nomor satu di "Billboard" 200 dengan 463.000 salinan terjual, penjualan minggu pembukaan terbesar dalam karirnya. Pada tahun 2008, Carey juga berperan sebagai penyanyi bercita-cita tinggi bernama Krystal di "Tennessee" dan memiliki penampilan cameo di film Adam Sandler "You Don't Mess with the Zohan", bermain dirinya sendiri. Sejak rilis album, Carey telah merencanakan untuk memulai tur ekstensif untuk mendukung "E = MC2". Namun tur itu tiba-tiba dibatalkan pada awal Desember 2008. Carey kemudian menyatakan bahwa ia telah hamil selama periode waktu itu, dan mengalami keguguran, oleh karena itu ia membatalkan tur. Pada tanggal 20 Januari 2009, Carey membawakan "Hero" di Neighborhood Inaugural Ball
setelah Barack Obama dilantik sebagai presiden Afrika-Amerika pertama Amerika Serikat. Pada tanggal 7 Juli 2009, Carey bersama Trey Lorenz membawakan versi lagunya The Jackson 5 "I'll Be There" pada upacara peringatan untuk Michael Jackson.