İlk kez 17 yaşındayken Peter Jackson'ın "Heavenly Creatures" adlı sinema filminde rol alarak dikkatleri üzerinde topladı. İlk Oscar adaylığı Ang Lee'nin "Sense and Sensibility" filmiyle geldi, ancak onu uluslararası arenada tanıtan ve ikinci kez Oscar'a aday gösterilmesini sağlayan "Titanic"teki Rose rolü oldu. Ardından "Iris", "Eternal Sunshine of the Spotless Mind" ve "Little Children"daki rolleriyle aday gösterildi ve 2009'da "The Reader"daki eski bir Naziyi canlandırdığı rolüyle En İyi Kadın Oyuncu Oscar'ını kazanarak büyük takdir topladı. O dönemdeki diğer başarıları arasında Sam Mendes'in yönettiği ve yine Leonardo DiCaprio ile birlikte oynadığı "Revolutionary Road", "Finding Neverland" ve "Romance & Cigarettes" gibi unutulmaz ve ödüllü filmler yer alıyor.

2010 yılında Kate, HBO'nun dramatik mini dizisi "Mildred Pierce"da başrolü oynadı ve beş saat boyunca Joan Crawford'un bir zamanlar aynı adlı filmde oynadığı rolü yeniden yorumladı. Bu performansı ona mini dizi ve televizyon filmi dalında üç En İyi Kadın Oyuncu ödülü kazandırdı: 2011'de Emmy Ödülü, 2012'de ise Screen Actors Guild Ödülü ve Altın Küre. Kate bu uzun başarı listesine 2012 yılında aldığı Honorary César ödülünü ekledi. Bunlara ilaveten, bir Danny Boyle filmi olan "Steve Jobs" ile En İyi Yardımcı Kadın Oyuncu dalında 2016 Altın Küre ve BAFTA Ödüllerini (İngiliz Film Akademisi Ödülleri) kazandı. Bu rol ona ayrıca yedinci Oscar adaylığını kazandırdı.