Кроме того, юный актер снялся в нескольких эпизодах телесериала Мерлин (англ. Merlin), в котором сыграл мальчика друида Мордреда.
В 2010 году на экраны вышел фильм ужасов Человек-волк (англ. The Wolfman), где Эйсе досталась небольшая роль юного Бена Тэлбота. А главные роли исполнили Бенисио дель Торо, Энтони Хопкинс и Эмили Блант.
В том же году состоялась мировая премьера сиквела Моя ужасная няня 2 (англ. Nanny McPhee and the Big Bang ) с Эммой Томпсон в главной роли. Эйса же сыграл роль мальчика Нормана Грина. Фильм получил хорошие отзывы критиков и показал хорошие кассовые сборы.
Следующей большой киноработой юного Баттерфилда стала главная роль в эпической приключенческой драме режиссёра Мартина Скорсезе Хранитель времени (англ. Hugo). Кинокартина была 11 раз номинирована на Оскар, из них выиграла 5 наград. А Эйса за воплощение роли Хьюго удостоился награды от Las Vegas Film Critics Society в категории "Best Youth in Film", а также был номинирован на премии Saturn Awards, Empire Awards, Critics' Choice Awards и Young Artist Awards.
В 2013 году Баттерфилд сыграл главную роль в научно-фантастической киноленте Игра Эндера (англ. Ender's Game). За воплощение образа Эндера Виггина Эйса был номинирован на премию Saturn Awards в категории "Best Performance by a Younger Actor".
Через год, когда молодому актеру исполнилось 17 лет, на экраны вышла новая картина с Баттерфилдом в главной роли. Это была драма X+Y (в США вышла под названием A Brilliant Young Mind). Эйса талантливо исполнил роль молодого аутиста-математика Нейтана Эллиса и удостоился номинации во взрослой категории "Best Actor" от British Independent Film Awards.
Следующей главной ролью в кинокарьере Эйсы стала роль шестнадцатилетнего Jude Keffy-Horn в драме Ten Thousand Saints под режиссурой Shari Springer Berman и Robert Pulcini. Премьера фильма состоялась 23 января 2015 года на кинофестивале Сандэнс (Sundance Film Festival).
Годом позже на экраны вышел фантастический фильм режиссёра Тима Бёртона Дом странных детей мисс Перегрин (англ. Miss Peregrine's Home for Peculiar Children). В нем молодой актер исполнил роль Джейкоба Портмана. За эту киноработу в 2017 году Баттерфилд был номинирован на премию Teen Choice Awards в категории "Choice Fantasy Movie Actor".
В 2017 году публике было представлено сразу четыре кинокартины, в которых главные роли исполнил Эйса. Это романтический научно-фантастический фильм Космос между нами (англ. The Space Between Us), драма Дом завтрашнего дня (англ.The House of Tomorrow), драма Конец пути (англ. Journey's End) и фильм Путешествие во вчерашний день (англ.Time Freak). Из-за постоянной занятости на съемках актер был вынужден практически полностью отказаться от участия в частных мероприятиях.
В 2018 году состоятся мировые премьеры еще двух фильмов с участием Баттерфилда.
