Ihre erste größere Rolle hatte Robinson 2001 im Akte-X-Spin-offDie einsamen Schützen; die Fernsehserie kam auf eine Staffel mit 13 Folgen in der sie als Yves Adele Harlow zu sehen war. Es folgten Auftritte in Filmen wie Slash – Es ist Erntezeit oder Hidalgo – 3000 Meilen zum Ruhm.
2007 spielte sie in der zweiten Staffel der Serie Rom mit und ergänzte das Ensemble mit der Rolle der Gaia, einer Sklavin und Gespielin von Titus Pullo (Ray Stevenson). In fünfter und sechster Staffel der Serie Lost verkörperte Robinson die Ilana Verdansky.
2012 war Robinson in der zweiten Staffel der preisgekrönten Serie Homeland als Journalistin und Terror-Kontaktfrau Roya Hammad zu sehen. In der kurzlebigen Fantasyserie Once Upon a Time in Wonderland, ein Spin-off von Once Upon a Time – Es war einmal …, trat sie in einer wiederkehrenden Rolle als Amara auf.
