Graham begyndte at være model som 12-årig. I 2001 underskrev Graham en aftale med Wilhelmina Models efter at have deltaget i en modelkonvention. I 2003 underskrev hun en aftale med Ford Models. I løbet af sin tidlige karriere optrådte hun i YM magazine. I april 2007 blev hun portrætteret af Sally Singer fra magasinet Vogue. Hun optrådte i oktober 2009-udgaven af Glamour editorial “These Bodies are Beautiful at Every Size” sammen med plussize-modeller som Kate Dillon Levin, Amy Lemons, Lizzie Miller, Crystal Renn, Jennie Runk og Anansa Sims. I 2010 optrådte Graham i en kontroversiel tv-reklame fra Lane Bryant. Reklamefilmen fik over 800.000 visninger på YouTube og blev dækket af nyhedsmedier som The Huffington Post og New York Post. Den 31. maj 2010 optrådte hun i The Tonight Show with Jay Leno for at tale om kontroversen.Hun har også gået for internationale designere som Prabal Gurung, Michael Kors, Love Mag, Dolce and Gabbana, H&M, Tommy Hilfiger, Rag and Bone, Christian Siriano.
I december 2010 optrådte Graham også i en redaktionel artikel for Bust magazine. Hun optrådte i flere Levi’s-kampagner, bl.a. Curve ID SS 2011 med Sabina Karlsson, Ana Lisboa, Marquita Pring og McKenzie Raley og Boyfriend Collection F/W 10 med Rachel Clark, Ana Lisboa, Anais Mali, Marquita Pring og Ashley Smith. Graham har været med i flere Marina Rinaldi-kampagner: Marina Rinalinaldi har optrådt i flere forskellige kampagner: Spring/Summer 2012, Fall/Winter 2012 denim og Fall/Winter 2012 sport. Andre kunder omfatter Addition Elle, Bloomingdale’s, Elomi lingeri, Evans, Hanes, Liz Claiborne Macy’s, Nordstrom, Simply Be og Target. I december 2012 blev Graham vist på to billboards i New York for Lane Bryant. I slutningen af samme år blev Graham udnævnt til Full Figured Fashion Week’s Model of the Year.
I 2013 designede Graham en lingerilinje for Addition Elle, en canadisk tøjforhandler for store størrelser. Hun optrådte også i MTV’s Made, som coach for en håbefuld plus-size-model. Hun optrådte på maj 2014-udgaven for den internationale Harper’s Bazaar pre-fall-kollektion og skønhedsredaktionelle artikel i Harper’s Bazaar. Hun var omslagsmodel på juni 2014-udgaven af Elle Quebec. I 2015 fremhævede swimsuitsforall, en forhandler af badedragter til kvinder i store størrelser, Graham i en reklame i Sports Illustrated’s årlige Swimsuit Issue. Annoncen var en del af swimsuitsforall’s #CurvesInBikinis-kampagne. Graham var en af de første modeller i store størrelser, der optrådte på siderne i Swimsuit Issue. I 2016 blev hun den første plussize-model til at optræde på forsiden af Swimsuit Issue.
I 2016 fungerede Graham som backstage-vært for Miss USA 2016, Miss Universe 2016, Miss USA 2017, Miss Universe 2017 og Miss Universe 2018. Derudover var hun officiel dommer i realityshowet America’s Next Top Model, der blev transmitteret af VH1.
I 2017 udgav Graham en bog, A New Model: What Confidence, Beauty, and Power Really Look Like. I denne erindringsbog giver hun indsigt i sine erfaringer som model og som fortaler for kropspositivitet og deler sine perspektiver for udviklingen af kropsbilledet i de kommende år.
Hun deltog også i et afsnit af Spikes Lip Sync Battle mod Superior Donuts-skuespilleren Jermaine Fowler. Graham vandt med optrædener af Shawn Mendes’ “Treat You Better” og Shania Twains “That Don’t Impress Me Much”. Episoden blev sendt den 28. juni 2017.
Graham er blevet annonceret som vært for anden sæson af American Beauty Star.
KropspositivitetRediger
Graham er en fortaler for bevægelsen for kropspositivitet og sundhed i alle størrelser. I 2016 blev hun den første model i størrelse 16 til at være med på forsiden af Sports Illustrated Swimsuit Issue. Glamour beskrev Grahams forside som “at bringe størrelsesaccept ind i mainstream”. Hun optrådte på forsiden af Vogue i 2017 og blev den første plus size-model til at optræde på magasinet.
Graham gav en TED Talk, hvor hun talte for selvaccept med hensyn til kropsbilleder, og som omfattede, at hun kiggede ind i et spejl i fuld længde og havde en venlig snak med sine kropsdele, hvor hun kom med kommentarer som f.eks: “Rygfedt, jeg kan se, at du popper over min bh i dag. Men det er helt i orden. I’m gonna choose to love you.”
Graham er blevet rost af kvinder på Instagram for at dele billeder, der viser hendes cellulite. I et interview med Vogue sagde hun: “Jeg tror helt sikkert, at min krop har ændret mange menneskers liv. Jeg har brugt min krop som et redskab til at tale om tabubelagte emner, såsom cellulite eller at være usikker på underlivsfedt – og også tale liv i din krop og have en bekræftelsesagtig samtale med dig selv. Og jeg kender de liv, der er blevet ændret: unge piger og endda kvinder på min egen alder, som har skrevet til mig og sagt: ‘Jeg har aldrig elsket den hud, jeg havde på, før jeg hørte din rejse’.” Graham har udtalt, at hun ikke foretrækker udtrykket “plus-size”, idet hun siger: “Jeg synes, at når man bruger ordet ‘plus-size’, så sætter man alle disse kvinder i en kategori: ‘Du spiser ikke godt’. ‘Du træner ikke.’ ‘Du er ligeglad med din krop’. “Du er usikker. “Du har ingen selvtillid. Og det er ikke noget af det her (peger på sin krop)”… Modeindustrien vil måske blive ved med at betegne mig som ‘plus-size’, men jeg kan lide at tænke på det som ‘min størrelse’.”