Wilson nel 2003
Nel 1999, Blue Streak è uscito con Wilson nei panni del detective Carlson. in seguito ha recitato al fianco di Reese Witherspoon nella commedia del 2001 Legally Blonde. È stato seguito da Old School e The Royal Tenenbaums. Wilson ha anche avuto un ruolo in That “70s Show, come il fratello maggiore di Michael Kelso, Casey Kelso, che appare sporadicamente dal 2002 al 2005.
Nel 2006, Wilson ha recitato in Idiocracy, una commedia distopica diretta da Mike Judge. Wilson ha interpretato un normale militare scelto per un progetto criogenico. Si risveglia dopo centinaia di anni in un’America significativamente meno intelligente.
All’inizio del 2007, Wilson ha recitato al fianco di Kate Beckinsale nel thriller Vacancy. Nel luglio 2007, ha lavorato a Henry Poole is Here a La Mirada, in California, uscito nel 2008. Ha anche recitato in Blonde Ambition, considerato un film brillante e cult per la sua scrittura e per i tipi di riferimenti che contiene. Ha recitato nel film Tenure nel 2009. Nel 2010, è apparso nei film Death at a Funeral e Middle Men. Dal 2011 al 2013 ha recitato nella serie TV della HBO Enlightened.
Wilson e il fratello Owen hanno co-scritto un film biografico sui Wright Brothers, in cui hanno anche intenzione di recitare.