Comenzó su carrera siendo una niña, apareciendo en las películas Imagine That (2009), Butter (2011) y Alex Cross (2012).

[3]​ Shahidi obtuvo reconocimiento por su papel protagonista como la hija mayor Zoey Johnson en la sitcom de ABC Black-ish (2014-2022) y su serie derivada Grown-ish (2018-2024).

Shahidi interpretó su primer papel protagonista adulto en la película dramática de 2019, El sol también es una estrella.

[8]​ La familia Shahidi se mudó a California por el trabajo de Afshin cuando Yara tenía 4 años.

Más tarde ese año, apareció como estrella invitada en Cold Case y Wizards of Waverly Place.

En 2012, apareció en la película de acción y suspense Alex Cross junto a Tyler Perry.

En 2017, ABC anunció que Shahidi protagonizaría un spinoff de Black-ish, titulado Grown-ish, en su cadena hermana Freeform.

[23]​ Por su interpretación, Shahidi recibió tres nominaciones a los premios NAACP Image para Actriz destacada en una serie de comedia.

[31]​ Ha coproducido la película ganadora del Oscar al Mejor Cortometraje de Animación Hair Love (2019).

[32]​ Más tarde, en 2021, se anunció que desarrollarían la adaptación del libro de Cole Brown Greyboy: Finding Blackness in a White World.

Más tarde, en 2023, Shahidi fue productora ejecutiva y protagonizó la comedia romántica Sitting in Bars with Cake junto a Odessa A'zion.

[39]​ Por su interpretación recibió una nominación al NAACP Image Award for Outstanding Actress in a Motion Picture.

[40]​ Shahidi protagonizará junto a Maddie Ziegler y Avantika la película de suspense Ballerina Overdrive.