[6]​ Luego inició una carrera en cortometrajes y consiguió empleo en la Public Broadcasting Service, donde se dedicó a la producción de documentales.

[7]​ Fue nominada a varios premios por su papel secundario en la película de 2017 Downsizing, y también se hizo conocida por trabajar en la serie Treme (2010-2013) y en el filme Inherent Vice.

En 2018, interpretó varios papeles como invitada en series de televisión.

Ese año, Chau también fue protagonista en las películas American Woman y Driveways, siendo nominada por esta última al Premio Independent Spirit a la Mejor Actriz.

En 2020, participó en la segunda temporada de la serie Homecoming, tras haber tenido un rol secundario en la primera temporada en 2018, y dio voz a Opal Koboi en Artemis Fowl.