Големият пробив на Pempengco идва през 2006 г., когато тя получава ролята на "Нора Кларк" в танцовия филм "Step Up". Филмът имаше комерсиален успех, като спечели над 114 милиона долара по целия свят. Играта на Пемпенгко във филма беше оценена от критиката и тя беше номинирана за филмова награда на MTV за „Най-добро пробивно изпълнение“.
След успеха на „Step Up“, Pempengco участва в няколко други филма и телевизионни предавания, включително „Bring It On:In It to Win It“ (2007), „The LXD:The Legion of Extraordinary Dancers“ (2008) и "Американски мечти" (2008). Тя също се появява в музикалните видеоклипове за "Umbrella" на Риана и "Disturbia" на Риана.
През 2010 г. Pempengco прави своя режисьорски дебют с късометражния филм „The Other Side of the Mirror“. Филмът е показан на няколко филмови фестивала, включително филмовия фестивал в Сънданс и международния филмов фестивал в Торонто.
Освен актьорска и режисьорска кариера, Пемпенгко е също танцьорка и певица. Има издадени два албума "Charice" (2008) и "Infinity" (2009). Освен това е обиколила света, изнасяйки концерти и фестивали.
През последните години Pempengco премина към по-неутрален по пол образ и име и сега се идентифицира като транссексуална жена. Тя говори за опита си като транссексуална личност и се превърна в защитник на правата на LGBTQ+.