Macchio se začal učit stepovat ve třech letech a v 16 letech ho objevil talentový agent. Poté byl obsazen do role Jeremyho Andrettiho v televizním seriálu Osm je dost. Po skončení seriálu Osm je dost získal roli Johnnyho Cadea ve filmu The Outsiders z roku 1983. Právě tato role ho přivedla k obsazení role Daniela LaRussa ve filmu Karate Kid z roku 1984 a jeho dvou pokračováních Karate Kid Part II a Karate Kid Part III. V roce 1986 se Macchio objevil ve filmu Crossroads, kde ztvárnil studenta hudby Eugena Martoneho. V roce 1986 si Macchio zahrál také ve filmu Kuba a jeho medvídek na Broadwayi po boku Roberta DeNira. V roce 1992 si zahrál po boku Joea Pesciho a Marisy Tomei v úspěšné komedii Můj bratranec Vinny, kde ztvárnil Billyho Gambiniho, který byl neprávem obviněn z vraždy, když projížděl malým městečkem v Alabamě. V roce 1996 Macchio ztvárnil hlavní roli J. Pierreponta Finche v obnoveném americkém turné muzikálu How to Succeed in Business Without Really Trying (Jak uspět v podnikání, aniž byste se o to snažili), oceněném cenou Tony 1962, a získal pozitivní recenze. V souvislosti se svým výkonem v roli sboristy ve středoškolském představení téhož muzikálu Macchio řekl: „Byl jsem známý jako ‚tančící kluk‘, ne že bych byl tak skvělý. Ale tančil jsem od tří let, kdy jsem bral lekce v taneční škole June Claire v Babylonu na Long Islandu.“
V roce 2005 hrál Macchio sám sebe v seriálu HBO Entourage. V roce 2007 se objevil ve videoklipu k písni „Sweep the Leg“ od skupiny No More Kings jako karikatura sebe sama a Daniela z filmu Karate Kid. V roce 2008 se objevil v reklamě na vodu VitaminWater, v níž vystupoval závodník NASCAR Carl Edwards. Macchio byl zobrazen jako Edwardsův „duchovní rádce“ a byl oblečen v jeho oblečení z Karate Kida. Od října 2008 se objevil v několika epizodách seriálu televize ABC Network Ošklivka Betty jako Archie Rodriguez, místní politik, přičemž v seriálu má částečně pravidelnou roli Hildy. V listopadu 2008 se Macchio umístil na 80. místě v žebříčku 100 Greatest Teen Stars (100 největších teenagerovských hvězd), který sestavuje VH1.
V červnu 2010 se Macchio objevil v krátkém online filmu Funny or Die „Wax On, F*ck Off“, v němž jeho blízcí zinscenují zásah, který má z bývalé dětské hvězdy udělat spořádaného rodinného muže a závislého člověka obtěžkaného bulvárními skandály, a to vše s cílem pomoci jeho kariéře. Během videa Macchio reaguje na plakát k remaku filmu Karate Kid z roku 2010. Ve skeči se opakuje vtip, že Macchio je zaměněn za adolescenta. Krátký film pochválil Bruce Fretts z TV Guide, který video označil za „sidesplitting“ a „komické zlato“. Dne 20. září 2010 si Macchio zahrál dospělého Carla Morelliho v inscenaci hry Charlese Messiny A Room of My Own, kterou uvedla divadelní společnost Bleecker Street Theater Company. V únoru 2011 bylo oznámeno, že bude soutěžit v pořadu televize ABC Dancing with the Stars. Byl vyřazen během semifinále a v celkové soutěži se umístil na čtvrtém místě. Macchio se objevil ve videoklipech kanadské skupiny Danko Jones k písním „Had Enough“ a „I Think Bad Thoughts“, v nichž se objevili také Elijah Wood a Jena Malone.
V dubnu 2012 byl Macchio obsazen do filmu Hitchcock, natočeného podle knihy literatury faktu Alfred Hitchcock and the Making of Psycho, v němž si zahráli Anthony Hopkins, Helen Mirren, Scarlett Johansson, Jessica Biel a Toni Collette a který režíroval Sacha Gervasi. Macchio ztvárnil scénáristu Psycha Josepha Stefana. V roce 2013 se objevil ve filmu Jak jsem poznal vaši matku. Hlavní postava Barney Stinson tvrdí, že Macchiova postava Daniela LaRussa ve filmu Karate Kid není skutečný karatista, ale Johnny Lawrence, Danielova nemesis ve filmu. V epizodě „The Bro Mitzvah“ z 8. série je Macchio pozván na Barneyho rozlučku se svobodou, ačkoli Barney je tímto překvapením zklamán a očekává herce Williama Zabku, „skutečného Karate Kida“. Po celou dobu epizody si postavy všímají podobnosti mezi Barneym a Macchiem, k Barneyho znechucení. Na konci večera se ukáže, že klaun najatý pro zábavu na večírku je Zabka. Od února do března 2016 hrál Macchio společně s Mariem Cantonem v mimobroadwayské inscenaci A Room of My Own, poté co v letech 2010 a 2014 tuto hru četl.
Macchio si v současné době zopakoval roli Daniela LaRussa v akčním komediálně-dramatickém seriálu Cobra Kai společnosti Netflix, který je prezentován formou epizodického vyprávění a začal vycházet v roce 2018. Spolu s Williamem Zabkou je také spoluvýkonným producentem seriálu. Seriál se odehrává 34 let po událostech All Valley Karate Tournament z roku 1984 a točí se kolem zhrouceného Johnnyho Lawrence (Zabka), který – ve snaze vrátit svůj život do starých kolejí a dosáhnout vykoupení za svou porážku v turnaji v roce 1984 – znovu otevře dódžó Cobra Kai. Tím se znovu rozhoří jeho rivalita s nyní úspěšným LaRussem, který se snaží udržet rovnováhu ve svém životě bez vedení svého již zesnulého mentora, pana Miyagiho.