Kate se fait remarquer dans le film de Kenneth Branagh Beaucoup de bruit pour rien, puis dans Bangkok, aller simple de Jonathan Kaplan. Elle a continué sa carrière avec des films événements : Pearl Harbor de Michael Bay, Laurel Canyon de Lisa Cholodenko, Aviator de Martin Scorsese où elle donne la réplique à Leonardo DiCaprio. Sa popularité s’accroit avec son rôle dans les histoires de vampire : Underworld et Underworld 2: Evolution.
En 2009, Kate Beckinsale a joué dans Everybody’s Fine, avec Robert DeNiro, et dans le drame politique Le Prix du silence de Rod Lurie, avec Alan Alda et Matt Dillon, rôle qui lui confère la reconnaissance critique. Elle a joué aussi dans les films Un amour à New York, Haunted, Shooting Fish, Les Derniers jours du disco, Motel et Mary Louise ou la permission.
Underworld 4 (2011)
Everybody's Fine (2009)
Whiteout (2009)
Nothing But the Truth (2008)
Winged Creatures (2008)
Vacancy (2007)
Snow Angels (2007/I)
Click (2006/I) n
Underworld: Evolution
The Aviator (2004)
Van Helsing (2004)
Underworld (2003)
Tiptoes (2003)
Lurel Canyon (2002)
Serendipity (2001)
Pearl Harbor (2001)
The Golden Bowl (2000)
Brokedown Palace (1999)
Alice Through the Looking Glass (1998) (TV)
The Last Days of Disco (1998)
Shooting Fish (1997)
Emma (1996) (TV)
Haunted (1995)
Marie-Louise ou la permission (1995)
Cold Comfort Farm (1995) (TV)
Uncovered (1994)
Prince of Jutland (1994)
Much Ado About Nothing (1993)
Anna Lee: Headcase (1993) (TV)
Rachel's Dream (1992) (TV)
One Against the Wind (1991) (TV)
"Devices and Desires" (1 episode, 1991)
"Couples" (2 episodes, 1975)