Kate Winslet a Londonhoz közeli Readingben született. Nagyszülei alapították a helyi színházat, szülei és nagybátyja is színészek voltak, nem csoda, hogy már hétévesen egy tévéreklámban szerepelt. Tizenhárom évesen egy népszerű tévésorozatban játszott, s 16 évesen a színészet kedvéért félbehagyta tanulmányait.

A kamerák előtt 1994-ben mutatkozott be, amikor Peter Jackson őt választotta ki a Mennyei teremtmények című film egyik főszerepére, egy diáklányt játszott, aki barátnőjével végül gyilkosságot követ el.
A következő évben jelentkezett az Ang Lee rendezte Értelem és érzelem színészválogatására, és olyan mély benyomást tett a forgatókönyvet is jegyző Emma Thompsonra, hogy megkapta Marianne Dashwood szerepét.
Winslet kezdőként is Thomson, Hugh Grant és Alan Rickman méltó partnerének bizonyult, jelölték a legjobb női mellékszereplő Oscar-díjára és elnyerte a legrangosabb brit filmes kitüntetést, a BAFTA-díjat. Ezt követően újabb kosztümös filmekben játszott, a Thomas Hardy regényén alapuló Lidércfény lázadó hősnője, majd Kenneth Branagh Hamletjében Ophelia volt.

A világhírnevet James Cameron 1997-es Titanic című filmeposza hozta el számára, amelyben az arisztokrata hősnőt alakította, aki rövid, szenvedélyes viszonyt folytat a szerencsétlenül járt óriásgőzösön utazó szegény művésszel, akit Leonardo DiCaprio játszott.
A gigantikus költségvetésű film elképesztő kasszasiker lett, 14 Oscar-jelöléséből a Ben Hur rekordját beállítva 11-et váltott díjra. A 22 éves Winsletet a legjobb női főszereplő kategóriában jelölték, de üres kézzel távozott, a szobrocskát Helen Hunt nyerte meg a Lesz ez még így se! című filmben nyújtott alakításáért.

Az érzéki Kate Winsletet teste miatt támadták a kasszasikert követően
Egy interjúban Kate Winslet visszaemlékezett a Titanicban való szereplése után kapott testszégyenítő megjegyzésekre. Könnyekkel a szemében mesélt arról, amikor a James Cameron-film sikere után a súlyával kapcsolatos kritikák láttak napvilágot.
Felháborító volt. Miféle ember lehet az, aki ilyet tesz egy fiatal színésznővel, aki csak próbálja megtalálni a helyét a szakmában és az életben?
– mondta Winslet a 60 Minutes című műsorban.