Lima était un acteur régulier de la série comique sur Internet Poor Paul (2008-2009) et est ensuite devenue un acteur régulier du drame médical de Fox The Mob Doctor (2012-2013). Elle a eu un rôle récurrent dans la série d'espionnage de NBC Allegiance (2015), a été un acteur régulier du thriller d'ABC The Family (2016) et a un rôle récurrent dans le drame d'action de Fox Lethal Weapon (2016). De 2016 à 2017, Lima a joué la détective lesbienne Maggie Sawyer dans les saisons deux et trois de Supergirl de The CW.

En 2018, Lima a joué le personnage de la psychiatre Krista Dumont dans la deuxième saison de The Punisher de Netflix.

En 2019, Lima a rejoint la deuxième saison de A Million Little Things d'ABC dans le rôle de l'ancienne combattante et physiothérapeute Darcy Cooper. Elle est devenue un acteur régulier dans la saison 3 (2021).

Lima a fait des apparitions ponctuelles dans des épisodes de How I Met Your Mother (2008), Ghost Whisperer (2009), Melrose Place (2009), House (2010), In Plain Sight (2010), Franklin & Bash (2011) et CSI: Crime Scene Investigation (2014).