Enfant de la balle, Kate Winslet aspire naturellement au métier de comédienne. Après avoir suivi les cours de l'école de théâtre de Maidenhead, l'actrice débute dans des séries télévisées britanniques.
Pour des millions de spectateurs, Kate Winslet est avant tout la romantique et rebelle Rose du succès planétaire de James Cameron, Titanic (1996). L'actrice a pourtant débuté trois ans plus tôt au cinéma, dans Créatures célestes (1995), du réalisateur néo-zélandais Peter Jackson. Elle y interprète une jeune adolescente poussée au crime. Renouant avec un rôle passionné, elle est ensuite la fougueuse Marianne du film de Ang Lee, Raison et sentiments (1995), qui lui vaut une nomination aux Oscars dans la catégorie du meilleur second rôle féminin. Blonde pulpeuse survoltée, elle enchaîne ensuite avec Jude (Michael Winterbottom, 1996), où elle interprète à nouveau une jeune femme libre en butte à la morale établie. La même année, James Cameron la choisit pour interpréter le rôle vedette de Titanic, au côté de Leonardo DiCaprio. L'immense succès du film confère à l'actrice le statut de star. Mais Kate Winslet n'aime pas la facilité et va alors s'attaquer à tous les genres. On la voit dans des drames comme Holy smoke (Jane Campion, 1998), La vie de David Gale (Alan Parker, 2001) ou Little children (Todd Field, 2005) ; ou bien dans des comédies comme Neverland (Marc Forster, 2002), Eternel sunshine of the spotless mind (Michel Gondry, 2003), ou The Holiday (Nancy Meyers, 2006). Toutes ses interprétations sont des réussites saluées par la critique et le public. Sa carrière connaît un tournant évident lorsque son époux le réalisateur Sam Mendes la dirige dans Les Noces rebelles (2007) ; elle y retrouve Leonardo DiCaprio et tous deux interprètent magistralement un couple en crise dans l'Amérique des années 50. L'année suivante lui vaudra l'Oscar de la Meilleur actrice pour son rôle dans The Reader (Stephen Daldry, 2008), adaptation du best-seller de Bernhard Schlink.
Courts métrages 2001 | War Game | Dave Unwin |
| 2004 | Deep Sea 3D | Howard Hall |
| 2009 | Grindhouse : Collection of non-created films | Timur Nurulin |
| 2010 | Movie 43 : The Catch My movie project : The Catch | Peter Farrelly |
Longs métrages| 1995 | A kid in king's Arthur court | Michael Gottlieb |
| 1995 | Heavenly Creatures Créatures célèstes | Peter Jackson |
| 1995 | Sense and Sensibility Raison et sentiments | Ang Lee |
| 1996 | Hamlet | Kenneth Branagh |
| 1996 | Jude | Michael Winterbottom |
| 1996 | Titanic | James Cameron |
| 1997 | Plunge : The Movie | Max Newsom |
| 1998 | Hideous Kinky Marrakech express | Gillies MacKinnon |
| 1998 | Holy Smoke | Jane Campion |
| 2000 | Enigma | Michael Apted |
| 2000 | Quills Quills, la plume et le sang | Philip Kaufman |
| 2001 | Christmas Carol : The Movie [Un chant de Noël] | Jimmy T. Murakami |
| 2001 | Iris | Richard Eyre |
| 2001 | Life of David Gale (The) La Vie de David Gale | Alan Parker |
| 2002 | Finding Neverland Neverland | Marc Forster |
| 2003 | Eternal Sunshine of the Spotless Mind | Michel Gondry |
| 2004 | All the King's Men Les Fous du roi | Steven Zaillian |
| 2004 | Romance and Cigarettes | John Turturro |
| 2005 | Flushed Away Souris city | David Bowers, Sam Fell |
| 2005 | Little Children | Todd Field |
| 2006 | Holiday (The) | Nancy Meyers |
| 2007 | How to Lose Friends and Alienate People | Robert B. Weide |
| 2007 | Revolutionary Road Les Noces rebelles | Sam Mendes |
| 2008 | Reader (The) | Stephen Daldry |
| 2009 | Sólskinsdrengurinn | Fridrik Thór Fridriksson |
| 2010 | Contagion | Steven Soderbergh |
| 2011 | Carnage | Roman Polanski |
| 2012 | Labor Day Last days of summer | Jason Reitman |
| 2013 | A Little Chaos Les Jardins du roi | Alan Rickman |
| 2013 | Divergent Divergente | Neil Burger |
| 2014 | Insurgent Divergente 2 : L'insurrection | Robert Schwentke |
| 2015 | Steve Jobs | Danny Boyle |
| 2015 | Triple 9 | John Hillcoat |
| 2016 | Collateral Beauty Beauté cachée | David Frankel |
| 2016 | Mountain Between Us (The) La Montagne entre nous | Hany Abu-Assad |
| 2016 | Wonder Wheel | Woody Allen |
| 2019 | Blackbird | Roger Michell |