En 1997, alors qu'Ashton Kutcher étudie la biochimie à l'Université de l'Iowa, un concours de beauté bouleverse ses projets et le propulse à New York, où il entame une courte carrière de mannequin. Il travaille ainsi pour le compte de la marque Calvin Klein, et apparaît notamment dans la campagne télévisée de GAP en 2002. En 1998, le petit écran lui fait les yeux doux : son rôle de Michael Kelso dans la série That '70s Show le popularise auprès du grand public, et plus particulièrement auprès de la gente féminine.

Deux ans plus tard, il fait ses premiers pas au cinéma, apparaissant aux côtés de Freddie Prinze Jr. dans la comédie romantique In love. Même s'il ne tient pas le haut de l'affiche, il fait de ce registre son genre de prédilection, charmant au passage Brittany Murphy dans Pour le meilleur et pour le rire (2003) et Amanda Peet dans 7 ans de séduction (id.). A l'aise dans les rôles de jeunes premiers, il l'est également quand il s'agit d'incarner des individus un peu niais (Eh mec, elle est où ma caisse ?) ou maladroits (Mon boss, sa fille et moi, Black/White).

Malgré tout, Ashton Kutcher tente de varier son répertoire avec le western Texas rangers (2001) et le film fantastique L'Effet papillon (2004), dont il est le héros. En 2006, il délaisse même les comédies légères pour jouer dans le thriller The Engineer, puis s'approprie des rôles plus dramatiques pour Bobby et Coast Guards, dans lequel il est Jake Fischer, un champion de natation frimeur et insolent.

L'acteur revient cependant à son genre de prédilection avec la comédie romantique Jackpot (2008), dans lequel il partage l'affiche avec une autre habituée du genre, Cameron Diaz. Maître incontesté de la comédie à l'eau de rose, il est à l'affiche de deux films choraux (Valentine's Day puis Happy New Year) avant de séduire Katherine Heigl (Kiss & Kill) et Natalie Portman (Sex Friends). Si ces dernières années sont exclusivement consacrées à la télévision (il tient le rôle de Walden Schmidt dans Mon Oncle Charlie depuis 2011), le biopic Jobs (2013) marque son retour au cinéma. Pour l'occasion, Ashton Kutcher se glisse dans la peau de Steve Jobs, co-créateur d’Apple inc..