Burkholder inizia la sua carriera come doppiatore prestando la voce a Mordicchio nella versione originale della serie TV Alla ricerca della Valle Incantata basata sull'omonima serie di film. È di Burkholder anche la voce di Ro, nella versione originale, della serie televisiva animata I miei amici Tigro e Pooh e di World, l'amico immaginario nella scatola di giocattoli, nella serie televisiva animata Gli amici immaginari di casa Foster.
Appare in Brothers & Sisters - Segreti di famiglia nel ruolo di Jack McCallister e in serie tv di successo come CSI: Miami, CSI: NY, Grey's Anatomy, The O.C., In Treatment e Zack e Cody al Grand Hotel. La popolarità arriva con il ruolo di Max Braverman, un ragazzo affetto dalla sindrome di Asperger, che interpreta nella serie TV della NBCParenthood. Per garantire la credibilità di questo ruolo, la produzione si avvale di due psicologi comportamentali che aiutano Burkholder nelle scene che coinvolgono il suo personaggio.
