Posteriormente se mudó a Miami y firmó un contrato de exclusividad con la cadena hispana Univision.

Al estar con esta cadena, presentó los programas Fuera de serie y A que no te atreves.

También presentó el programa La bomba para una estación local de Nueva York y además fue invitada por el productor José Alberto Castro para participar como actriz en la recordada telenovela Acapulco, cuerpo y alma de la cadena mexicana Televisa, junto al también colombiano Marcelo Cezán.

Años más tarde regresó a Televisa para participar en la telenovela Fuego en la sangre, al lado de Adela Noriega y Eduardo Yáñez.

[10]​ Su ingreso en el mercado angloparlante comenzó con su participación como presentadora en los American Comedy Awards para la cadena Fox, donde conoció al director Barry Sonnenfeld, quien le ofreció el papel de Nina en la película Big Trouble de Disney.

Ha protagonizado y participado en películas como Chasing Papi (junto al galán mexicano Eduardo Verástegui), Soul Plane, The 24th hour, Lords of Dogtown, Grilled (con Ray Romano), Pledge this (al lado de Paris Hilton) y Four Brothers.

Su lanzamiento en la televisión estadounidense estaba previsto para septiembre de 2005, en la comedia del canal ABC Hot Properties.

[11]​ Formó parte del elenco de la serie de la cadena ABC The Knights of Prosperity, que permaneció nueve capítulos al aire en horario estelar, sin embargo la cadena decidió aplazar la trasmisión indefinidamente para dar lugar en su programación al programa American Idol.

Además, formó parte del elenco de la serie Modern Family, interpretando a una colombiana llamada Gloria.

Desde 2009 hasta 2020 protagonizó como Gloria Pritchett la serie Modern Family, que se transmite por la cadena televisiva estadounidense ABC.

También logró dos nominaciones a los Kids' Choice Awards y una como mejor actriz de película/serie por The Smurfs.

Tiene su placa en la categoría televisión, junto a grandes actores como James L. Brooks, Ken Ehrlich, Bobby Flay, Seth MacFarlane, Julianna Margulies, Chris O'Donnell, Jim Parsons, Amy Poehler y Kelly Ripa.

[19]​ Vergara y su novio Nick Loeb se comprometieron en el 2012 después de salir durante dos años.

Los embriones fueron nombrados "Emma" e "Isabella" en la demanda, y su "fideicomisario" figuraba como James Charbonnet, un residente de Nueva Orleans sin relación con Vergara.

[37]​ Loeb había escrito "Mantenerlos congelados para siempre es equivalente a matarlos", en un artículo de opinión del 2015 en The New York Times.

[38]​ La demanda también intentaba terminar con la patria potestad de Vergara porque al mantenerlos en criopreservación en una clínica médica supuestamente abandonó y descuidó los embriones.