साल 2000 में भूमिका को तेलुगु फिल्म ‘युवाकुडू’ से बतौर अभिनेत्री अभिनय करने का मौका मिला। यह भूमिका की पहली फिल्म थी और इसी फिल्म से भूमिका ने अपने फिल्मी करियर की शुरुआत की। इस फिल्म के बाद भूमिका को तमिल फिल्म बद्री में काम करने का मौका मिला। भूमिका को सफलता 2001 में आई फिल्म खुशी से मिली। इस फिल्म के लिए चावला को बेस्ट एक्ट्रेस फिल्म फेयर अवार्ड (तेलुगु) से सम्मानित किया गया। इसके बाद भूमिका ने कई दक्षिण भारतीय फिल्मों में काम किया।
साल 2003 में भूमिका ने बॉलीवुड का रुख किया और सलमान खान के साथ फिल्म ‘तेरे नाम’ में मुख्य भूमिका में नजर आईं। सतीश कौशिक द्वारा निर्देशित इस फिल्म में निर्जरा के किरदार में भूमिका को काफी पसंद किया गया और यह फिल्म बॉक्स ऑफिस पर सुपरहिट साबित हुई। ‘तेरे नाम’ की सफलता के बाद भूमिका को बॉलीवुड में कई फिल्मों के ऑफर मिलने लगे थे। भूमिका की कुछ प्रमुख फिल्मों में रन, दिल ने जिसे अपना कहा, सिलसिले, दिल जो भी कहेगा, फैमिली, गांधी माय फादर, एमएस धोनी :द अनटोल्ड स्टोरी, खामोशी आदि फिल्मों में नजर आईं।
फिल्मों के अलावा भूमिका चावला (Bhumika Chawla) वेब सीरीज भ्रम में भी नजर आ चुकी हैं। 21 अक्टूबर, 2007 को भूमिका चावला ने अपने ब्यॉयफ्रेंड एवं योग टीचर भारत ठाकुर से शादी कर ली। भूमिका और भारत का एक बेटा भी है। भूमिका चावला अब भी फिल्म इंडस्ट्री में सक्रिय हैं और उनके चाहनेवालों की संख्या लाखों में हैं।