I 2001 blev Stoner medvært på Disney Channel Mike’s Super Short Show sammen med Michael Alan Johnson, et infomercial-segment om kommende Disney-udgivelser. I 2003 og 2005 optrådte hun som Sarah, et af de tolv Baker-børn, i de succesfulde komedier Cheaper by the Dozen og Cheaper by the Dozen 2. Hun har også medvirket i flere tv-shows rettet mod et preteen-publikum, herunder The Suite Life of Zack & Cody, That’s So Raven og Drake & Josh.
I 2006 havde hun en lille filmrolle i Step Up som Camille, Channing Tatums karakteres yngre plejesøster. Hun lagde stemme til Isabella Garcia-Shapiro og Jenny (indtil sæson 4) i Disney Channel-tegneserien Phineas and Ferb fra 2007-2015, og hun fandt personligt på Isabellas catchphrase “Whatcha doin’?”. I 2008 spillede hun hovedrollen i Disney Channel Original-filmen Camp Rock som Caitlyn Gellar, en håbefuld musikproducent. Hendes modtagelse i Camp Rock var særlig stærk, og forskellige medier foreslog, at det var på tide, at hun spillede en hovedrolle efter at have været back up for andre store navne som Will Smith og Eminem. Stoner spillede hovedrollen som Alice McKinley i filmen Alice Upside Down, der er løseligt baseret på Alice-serien, især The Agony of Alice af Phyllis Reynolds Naylor. Dette var hendes anden hovedrolle, og ifølge et interview, der optræder på DVD-udgivelsen, udtaler hun, at det var første gang, hun skulle være med i alle scener i en film.
I 2008 sang hun to sange, “Lost and Found” og “Free Spirit”, fra soundtracket til filmen Alice Upside Down, hvor hun spiller hovedrollen. Hun har også indspillet en coverversion af sangen Dancing in the Moonlight til Disney DVD/Blu-ray-filmen Space Buddies fra 2009. I 2010 medvirkede Stoner i den tredje Step Up-film Step Up 3D over for Adam Sevani, hvor hun gentog rollen. Stoner uploadede en video på sin officielle YouTube-side af sin sidste danseprøve, hvor hun præsenterede de andre castmedlemmer. Samme år vendte Stoner tilbage for at gentage sin rolle som Caitlyn Gellar i Camp Rock 2: The Final Jam, en efterfølger til Camp Rock. Stoner gæste medvirkede også i tv-dramaserien House som skater.
I 2011 begyndte Stoner at arbejde med pladeproducenter, sangskrivere og en vokalcoach for at ændre sin vokalstil fra “kiddie-pop” til en mere sjælfuld popvibe med en lidt alternativ kant til sit første studiealbum. Den 4. april 2010 lagde Stoner en video ud på sin YouTube-kanal, hvor hun annoncerede udgivelsen af sin debutsingle “Flying Forward” den 20. april 2010. Stoner udgav sin debut-EP med titlen Beat the System i 2011. Hun optrådte også i Wii Fit-relaterede videoer på Nintendos kanal om videospilkonsollen Wii, hvor hun demonstrerede balanceøvelser. Stoner erstattede Hayden Panettiere som stemme for Kairi i Kingdom Hearts Re:Chain of Memories, Xion i Kingdom Hearts 358/2 Days og begge karakterer i Kingdom Hearts III. Hun lagde stemme til karakteren Opal i sæson tre og fire af The Legend of Korra.
DancingEdit
Efter koreografiuddannelse i Los Angeles optrådte Stoner som backupdanser i flere musikvideoer, især Missy Elliotts “Work It”, “Gossip Folks”, “I’m Really Hot”, Eminems “Just Lose It” og “No Tengo Dinero” af Kumbia Kings. Hun har også været backupdanser for OutKast ved Kids’ Choice Awards i 2004 og for Will Smith ved showet i 2005. Stoner dansede med en dansegruppe kaldet The JammX Kids mellem 2003 og 2006. Hun forlod gruppen i begyndelsen af 2006 på grund af tidskonflikter, men fortsætter med at arbejde med de enkelte børn på forskellige jobs. Hun var også en af danserne i de særlige indslag til Shark Tale-dvd’en.
Stoner underviser i hiphop-klasser på Millennium Dance Complex og er krediteret som den yngste person, der har undervist en masterclass der. Hun optrådte også i Debby Ryans “We Got the Beat” for Disney Channel’s Radio Rebel. I februar 2015 udgav hun en dansehyldestvideo til Missy Elliot med et mash up medley af Missy Elliott-videoer, som hun havde danset i, da hun var yngre. Inden for den første uge fik den mere end 12 millioner visninger. Missy Elliott inviterede Alyson til at optræde med hende i “Work It” ved MTV Video Music Awards 2019.
PublishingEdit
Stoner var “danseredaktør” for KEWL Magazine. I februar 2009 udgav Stoner Alyson Stoner Project, der beskrives som “en dansevideo-hybrid – der smelter mange stilarter af underholdning sammen i én pakke”. Den blev instrueret af Kevin Schmidt, hendes medspiller fra Cheaper by the Dozen.