Svůj herecký debut si Batalon odbyl v roce 2016, kdy se objevil ve filmu North Woods.
V roce 2017 získal Batalon svou první hlavní roli ve filmu Spider-Man: Homecoming, jako kamarád Petera Parkera Ned. Zopakoval si roli ve filmech Avengers: Infinity War a Avengers: Endgame a v pokračování Spider-Man: Far From Home z roku 2019. Batalon si zopakoval roli Neda Leedse ve filmu z roku 2021 Spider-Man: No Way Home.
V roce 2018 si Batalon zahrál jedno z těl obývaných duchem A ve filmu Každý den pro dospělé.