W latach 1986-1991 Kate Winslet uczęszczała do szkoły Redroofs Theatre School (Maidenhead), gdzie uczyła się dramatu. Placówka działała nie tylko jako szkoła, ale także jako agencja organizująca w Londynie przesłuchania aktorskie dla uczniów. Winslet pełniła funkcję head girl, czyli brytyjskiego odpowiednika przewodniczącej szkoły. Ze względu na swój wygląd i nadwagę była wyśmiewana przez rówieśników. W wieku szesnastu lat musiała zrezygnować z nauki z powodu problemów finansowych.

Naukę aktorstwa Kate Winslet rozpoczęła już w wieku 11 lat, kiedy wystąpiła w reklamie płatków śniadaniowych "Sugar Puffs". Na wielkim ekranie zadebiutowała W 1994 roku w filmie Niebiańskie istoty Petera Jacksona. Wzięła też udział w castingu do adaptacji powieści "Rozważna i romantyczna" Jane Austen, gdzie początkowo starała się o niewielką rolę, jednak ostatecznie sportretowała postać Marianne Dashwood.

Przełomowym momentem w karierze Kate Winslet był angaż do roli Rose w dramacie "Titanic" (1997). Mimo iż na początku reżyser James Cameron miał inne faworytki, ostatecznie dał się przekonać do 22-letniej aktorki. Sukces filmu sprawił, że Winslet zyskała status światowej gwiazdy. Do filmów z jej udziałem należą również m.in. "Lektor" (za rolę Hanny Schmitz otrzymała Oscara), "Mare z Easttown" oraz świąteczna komedia romantyczna "Holiday".

Kate Winslet trzykrotnie wychodziła za mąż. Pierwszy ślub wzięła z Jimem Threapletonem 22 listopada 1998, czyli dwa lata przed narodzinami córki Mii. Związek ten rozpadł się w 2001 roku.

Niedługo później, bo 24 maja 2003 aktorka powiedziała sakramentalne tak Samowi Mendesowi. W tym samym roku na świat przyszedł ich syn, Joe Winslet. Małżonkowie rozwiedli się jednak po ośmiu latach małżeństwa.

Obecnego partnera, Edwarda Abla Smitha (znanego także jako Ned Rocknroll), Kate Winslet poślubiła w grudniu 2012 w Nowym Jorku. Rok później urodził się syn pary, który otrzymał imiona Bear Blaze.

Kate Winslet to aktorka wielokrotnie nominowana i nagradzana. Zdobyła pięć Złotych Globów, w tym dwa jako najlepsza aktorka drugoplanowa ("Steve Jobs", "Lektor"). Otrzymała kilka nominacji do Oscara — po raz pierwszy za rolę w filmie Rozważna i romantyczna (1995). Ostatecznie jedynego Oscara w karierze oraz statuetkę Akademii przyniósł jej film "Lektor". Winslet ma w swoim dorobku także trzy nagrody BAFTA, nagrodę Grammy, Europejską Nagrodę Filmową ("Lektor"), Satellite Award oraz Primetime Emmy Award (oba za "Mare z Easttown").

W 2012 roku została odznaczona Orderem Imperium Brytyjskiego za zasługi dla sztuki. Uznano ją także za jedną ze 100 najbardziej wpływowych osób w 2009 i 2021 roku.