Après son premier rôle qui l'a rendu célèbre dans Skins, il est le héros du film de Danny Boyle, Slumdog Millionaire, inspiré du roman Les Fabuleuses Aventures d'un Indien malchanceux qui devint milliardaire de l'Indien Vikas Swarup. Dev Patel a obtenu le rôle de Jamal Malik grâce à la fille de Danny Boyle, qui était fan de la série et dont la mère dirigeait le casting en Angleterre.