Lima fue actriz regular en la comedia de internet Poor Paul (2008-2009) y más tarde se convirtió en actriz regular en el drama médico de Fox The Mob Doctor (2012-2013). Tuvo un papel recurrente en la serie de espías de NBC Allegiance (2015), fue actriz regular en el thriller de ABC The Family (2016) y tiene un papel recurrente en el drama de acción de Fox Lethal Weapon (2016). De 2016 a 2017, Lima interpretó a la detective lesbiana Maggie Sawyer en la segunda y tercera temporada de Supergirl de The CW.

En 2018, Lima interpretó el personaje de la psiquiatra Krista Dumont en la segunda temporada de The Punisher de Netflix.

En 2019, Lima se unió a la segunda temporada de A Million Little Things de ABC como la veterana militar y fisioterapeuta Darcy Cooper. Se convirtió en actriz regular en la tercera temporada (2021).

Lima hizo apariciones puntuales en episodios de How I Met Your Mother (2008), Ghost Whisperer (2009), Melrose Place (2009), House (2010), In Plain Sight (2010), Franklin & Bash (2011) y CSI: Crime Scene Investigation (2014).