Поскольку оба её родителя были известными личностями на британском телевидении, неудивительно, что Кейт впервые появилась на экране в очень юном возрасте, когда в 1975 году снялась в роли младенца вместе со своей матерью.
Бекинсейл стабильно снималась с начала 90-х, в основном в небольших ролях второго плана. Однако настоящий успех пришёл к ней в 2003 году, когда она снялась в остросюжетном фэнтезийном фильме «Другой мир» и показала себя как достойная исполнительница главной роли. В следующем году она снялась в фильме Мартина Скорсезе «Авиатор» и сыграла вместе с Хью Джекманом в «Ван Хельсинге».