Vogel aloitti farkkujen mallina ikoniselle Levi Strauss & -yhtiölle. Sittemmin hänet valittiin televisiosarjaan Grounded for Life, jossa hän esiintyi toistuvassa roolissa vuosina 2001-2004.

Hänen ensimmäinen elokuvaroolinsa oli rullalautailuaiheisessa Grind-elokuvassa, joka julkaistiin 15. elokuuta 2003. Elokuvan kanssanäyttelijöinä olivat muun muassa Adam Brody ja Jennifer Morrison. Vogelin seuraava rooli oli MTV:llä syyskuussa 2003 ensi-iltansa saaneessa Wuthering Heights -elokuvan televisioversiossa. Elokuvassa Vogel esitti Heathia Erika Christensenin Katea vastapäätä. Vogelin viimeinen rooli vuonna 2003 oli Teksasin moottorisahamurha -elokuvan uusintafilmatisoinnissa, joka julkaistiin lokakuussa ja jonka lipputulot olivat korkeat.

Vuonna 2005, sen jälkeen kun Grounded for Life peruttiin, Vogel esiintyi neljässä elokuvaroolissa. Ensin hän esitti Eric Richmania, Blake Livelyn hahmon romanttista kiinnostusta The Sisterhood of the Traveling Pants -elokuvassa, joka julkaistiin kesäkuussa. Hänen seuraava roolinsa oli päärooli pienen budjetin elokuvassa Supercross, joka tuli teattereihin elokuussa. Vogel kuvasi roolinsa Havocissa, synkässä, R-luokitellussa draamassa, jonka pääosassa oli myös Anne Hathaway, vuonna 2003, mutta elokuva julkaistiin vasta marraskuussa 2005. Se ohitti teatterit ja julkaistiin suoraan videolle. Vogelin viimeinen rooli vuonna 2005 oli Jennifer Anistonin tähdittämässä elokuvassa Rumor Has It…, jossa hänellä oli sivuosa Kevin Costnerin hahmon poikana.

Vogelin ensimmäinen rooli vuonna 2006 oli katastrofielokuvassa Poseidon, joka on uusintafilmatisointi vuoden 1972 elokuvasta Poseidon-seikkailu; hän näyttelee Emmy Rossumin hahmon sulhasta. Elokuva, jonka budjetti oli 160 miljoonaa dollaria, sai ensi-iltansa 12. toukokuuta ja tuotti kansainvälisillä lippuluukuilla 181 674 817 dollaria. Vogelille tarjottiin alun perin Angelin roolia X-Men: The Last Stand -elokuvassa, mutta hän perääntyi esiintyäkseen Poseidon-elokuvassa. Samana vuonna hän esiintyi romanttisessa komediassa Caffeine ja allekirjoitti sopimuksen Espanjassa kuvatussa kauhuelokuvassa Open Graves.

Vuonna 2007 Vogel esiintyi elokuvassa The Deaths of Ian Stone, joka oli osa kauhuelokuvafestivaalia 8 Films to Die For. Vuonna 2009 Vogel näytteli neo-noir-elokuvassa Across the Hall ja kauhuelokuvassa Open Graves. Vuonna 2010 hän oli mukana romanttisessa komediaelokuvassa She’s Out of My League, elokuvassa Blue Valentine, televisiosarjoissa Miami Medical ja Heaven’s Rain.

Vogel oli mukana vuonna 2011 komediaelokuvassa What’s Your Number? ja näyttelee Johnny Footea elokuvasovituksessa The Help. Viimeksi hän näytteli Deania lyhytikäisessä ABC:n draamasarjassa Pan Am (joka perustuu samannimisen lakkautetun lentoyhtiön historiaan).

Vuonna 2013 hän osallistui Howard Goldbergin komediaan Jake Squared, jossa hän näyttelee muun muassa Elias Koteasia, Virginia Madsenia ja Jane Seymouria vastaan. Hän esiintyi myös elokuvassa McCanick ja Bates Motelin kuudessa ensimmäisessä jaksossa. Tämä oli A&E:n nykyaikainen esiosasarja vuoden 1959 romaanille Psycho.

BuddyTV rankkasi hänet sijalle 96 listallaan ”TV:n seksikkäimmät miehet 2011”.

Vogel näytteli Dale ”Barbie” Barbaraa CBS:n tieteisdraamasarjassa Under the Dome, joka perustuu Stephen Kingin samannimiseen romaaniin. Sarja esitettiin kesäsarjana CBS:llä; se pyöri verkostossa kolme kautta päättyen syyskuussa 2015.

Vuonna 2014 Vogel sai roolin Hallmark Hall of Famen romanttisessa tv-elokuvassa In My Dreams, jossa hän näytteli vastapuolena muun muassa Katharine McPhee ja JoBeth Williams. Samana vuonna hän näytteli draamatrillerissä The Boy, joka kertoo yhdeksänvuotiaasta sosiopaatista, jota näytteli Jared Breeze.

Vuonna 2015 Vogel näytteli minisarjassa Childhood’s End, joka perustuu samannimiseen romaaniin, jonka kirjoitti Arthur C. Clarke.

Vuonna 2017 Vogel näytteli Lee Strobelin The Case for Christ -kirjan elokuvasovituksessa, jossa hän esitti kirjailijaa ja lyöttäytyi jälleen yhteen näyttelijäkollegansa Erika Christensenin kanssa.

Syyskuun 25. päivänä 2017 NBC:llä debytoi kaudella 2017-18 sarja The Brave. Pieni tiimi kovia kokeneita sotilastiedustelun agentteja eri puolilta valitaan erityisiin, vaikeisiin tehtäviin. Johtajien joukossa on Vogelin hahmo, kapteeni Adam Dalton, joukkueen viestintäjohtaja ja entinen Delta Force -agentti. Hän raportoi sarjan pääosanesittäjän Anne Hechen näyttelemälle hahmolle. Sarja lopetettiin yhden kauden jälkeen.

Joulukuussa 2018 ilmoitettiin, että Vogel näyttelee Netflixin psykologisessa trillerissä Secret Obsession. Elokuva julkaistiin 18. heinäkuuta 2019.

Helmikuussa 2019 Vogel näytteli David Romanin pääroolia ABC:n scifi-pilottijaksossa Triangle, jonka käsikirjoittajina olivat Jon Feldman ja Sonny Postiglione. ABC hylkäsi projektin syyskuussa 2019.

Maaliskuussa 2020 ilmoitettiin, että Vogel näyttelee tulevassa Netflix-sarjassa Sex/Life.