Brooke Bloom consiguió su primera aparición en pantalla en 1999 en el episodio "Team Play" de la serie de televisión de drama médico de CBS Chicago Hope. Ese mismo año apareció en varios papeles televisivos como estrella invitada hasta que, en 2004, fue elegida para interpretar el papel de Cynthia Wells en 16 episodios de la serie de televisión de drama procedimental policial CSI: Miami. Bloom también participó en algunos proyectos cinematográficos como la comedia dramática A él no le gustas tanto (2009) y Tan fuerte y tan cerca (2011). Interpretó a Ronah en la película de drama She's Lost Control (2014), escrita y dirigida por Anja Marquardt. Bloom ganó el premio a la "Mejor Actriz" en el Festival Internacional de Cine de Thessaloniki 2014 por su actuación en la película. En el 2017 interpretó a Rebecca Rogers en la serie Gypsy de Netflix. Próximamente la veremos en un papel regular en Sé lo que hicieron el verano pasado (2021), próxima serie de terror de Amazon Prime Video basada en la novela homónima de 1973 de Louis Duncan.