Pada tahun 2004, Grace berperan sebagai Shannon Rutherford dalam serial televisi Lost, di mana ia adalah anggota pemeran utama untuk dua musim pertama, memenangkan Screen Actors Guild Award bersama dengan para pemeran. Meninggalkan serial tersebut, Grace ingin bekerja lebih menonjol dalam film. Dia muncul di The Jane Austen Book Club (2007), dan berlawanan Liam Neeson sebagai Kim Mills di Taken pada tahun 2008. Dia mengulangi peran Kim di Taken 2 (2012) dan Taken 3 (2015).
Diambil