Kate Winslet 1975. október 5-én született Readingben, Angliában. Már 11 évesen drámaképzést tanult, első reklámszerepét pedig a BBC-n egy gyerekeknek szóló sci-fi sorozat, a Dark Season (1991) követte. Peter Jackson krimijében, a Mennyei teremtményekben (1994) debütált a filmvásznon, majd az Austen-adaptációban, az Értelem és érzelem (1995) című filmben kapott lehetőséget Emma Thompson és Hugh Grant oldalán. Alakításáért Winslet BAFTA-díjat kapott, valamint Golden Globe- és Oscar-díjra is jelölték, a film pedig több mint 200 millió dollárt kaszált. Ezt követően Kenneth Branagh gigantikus Hamletjében (1996) Ophélia szerepében láthattuk.

Az átütő sikereket James Cameron epikus rendezése, a Titanic (1997) hozta meg számára, a díjeső (11 Oscar-díj) mellett Winsletet is jelölték a legjobb színésznő kategóriában. Romantikus jeleneteik Leonardo DiCaprioval a legismertebbek közé tartoznak a filmtörténetben, a film pedig minden idők egyik legnagyobb kasszasikerévé vált. Ezt a visszafogott sikerű Sade márki játékai (2000), majd a háborús dráma, az Enigma (2001) követte.

Újra fajsúlyos szerepet játszott Michel Gondry kulftilmjében (Egy makulátlan elme örök ragyogásaban 2004), filmbéli partnerét Jim Carrey játszotta. Winslet alakítása Oscar-jelölést és pozitív kritikákat kapott. 2005-ben kicsapongó apácaként jelent meg Ricky Gervais sorozatában, a Futottak még...-ben (Extras). Újra Leonardo DiCaprio mellett játszott A szabadság útjaiban (2008), mely Golden Globe-ot ért Winslet számára. Ebben az évben újabb sikereket ért el A felolvasóval, alakításával kiérdemelte az Akadémia Oscar-díját. 2011 szintén mozgalmas év volt számára: játszott Todd Haynes minisorozatában, a Mildred Pierce-ben, Steven Soderbergh katasztrófafilmjében (Fertőzés), és Roman Polanski családi szatírájában, Az öldöklés istene című filmben is. 2014-től A beavatott franchise oszlopos tagja volt, 2017-ben Idris Elbával játszott a Hegyek között című túlélőthrillerben, majd nagy sikert aratott az HBO Max sorozatával, az Easttowni rejtélyekkel (2022), mely Emmy-díjat hozott a számára.
Winsletnek három gyereke van, jelenlegi férjével, Ned Rocknrollal (született Ned Abel Smith) 2012 óta házasok.