[5]​ Grace estudió en la Fay School (en Southborough, Massachusetts), The Neighborhood Playhouse (en Nueva York) y la Brewster Academy (en Wolfeboro, Nuevo Hampshire), donde fue observado por el productor de That '70s Show mientras interpretaba el papel principal de Pseudolus en una representación local de la obra A Funny Thing Happened on the Way to the Forum.

Grace fue seleccionado para el papel de Eric Forman en That '70s Show debutando en 1998 y continuando hasta siete temporadas.

Grace estudió brevemente en la University of Southern California, pero en su primer año lo dejó y prefirió centrarse más en su trabajo en la televisión.

Tenía planeado realizar un cameo en Ocean's Thirteen, pero debido al rodaje de Spider-Man 3 tuvo que dejarlo.

Grace participa en el rodaje de la película Kids in America, ambientada en los años ochenta.

En 2011 trabajó en la película The Double, de Michael Brandt, junto a Stephen Moyer, Richard Gere y Odette Yustman.