Im Jahr 2006 nahm Gregory an einem Wettbewerb teil, der von der International Models & Talent Association organisiert wurde, einer angesehenen Berufsorganisation, die jährlich in New York City und Los Angeles Wettbewerbe mit internationaler Beteiligung organisiert, um neue Talente in den Bereichen Schauspiel, Musik oder Mode zu entdecken. Von den 1.000 Teilnehmern aus englischsprachigen Ländern gewann Gregory den Titel „Schauspielerin des Jahres“ bei den Teenagern und wurde zur Zweitplatzierten erklärt – „Model des Jahres“, ebenfalls bei den Teenagern. Nach diesem Wettbewerb erhielt Gregory 54 Angebote von verschiedenen Agenturen und Managern in Hollywood, die sie vertreten wollten.

Sie erhielt ihre erste Spielfilmrolle als „Loosie Goosie“ in dem Indie-Film Spork aus dem Jahr 2010, einer musikalischen Komödie, die drei Filmfestivalpreise, einen CineKid Award und eine Nominierung des British Film Institute erhielt. Auf dem Bildschirm war Gregory in den Disney XD-Filmen Lab Rats (2012) und Kickin‘ It (2011) zu sehen und lieh ihre Stimme der Zeichentrickserie Olivia (2009), die auf einer beliebten Kinderbuchreihe basiert. Oana Gregory spielt Wyatts beliebte 16-jährige Schwester Amanda Bernstein in der Live-Action-Komödie Crash & Bernstein (2012) von Disney XD, die in 21 Ländern ausgestrahlt wird. Für die Rolle der Amanda wurde Gregory aus mehr als 2.600 Bewerbern ausgewählt, die am Casting teilnahmen.