Známou se stala především díky rolím Rose DeWitt Bukaterové v dramatickém filmuTitanic (1997), který byl ve své době nejvýdělečnějším filmem a Marianne Dashwoodové ve filmuRozum a cit. Winsletová poté ztvárnila hlavní role v kritiky uznávaných filmechQuills – Perem markýze de Sade (2000) aIris (2001).
Narodila se vReadingu barmance Sally Ann a staviteli bazénů Rogeru Winsletovým. Má dvě sestry Beth a Annu a bratra Josse. Již v jedenácti začala studovat drama.
Jejím prvním dlouhodobým partnerem bylherec ascenáristaStephen Tredre, který po natočeníTitanicu zemřel. V roce 1998 se vdala za režiséraJima Threapletona, se kterým má dceru Miu Honey, pár se v roce 2001 rozvedl. Po rozvodu se seznámila s režiséremSamem Mendesem, za něhož se za dva roky vdala, mají syna jménem Joe Alfie, ale v roce 2010 se po sedmi letech rozvedli. V prosinci 2012 se vdala potřetí, jejím manželem se stal Ned RocknRoll, synovecRicharda Bransona. V prosinci 2013 se jim narodil syn Bear.
Světoznámou herečkou se stala díky snímkuJamese CameronaTitanic, kde hrála pár spolu sLeonardem DiCapriem. Snímek se stal třetím nejvýdělečnějším filmem všech dob PoTitanicu začala natáčet převážně nízkorozpočtové nezávislé filmy jakoHideous Kinky neboJako dým. Naopak odmítla mnoho rolí ve velkofilmech jakoAnna a král nebo ve filmové trilogiiPán prstenů.
Objevila se také v komediálním seriáluBBCExtras, kde parodovala sama sebe. Dvěma postavám seriálu v něm říká, že pracuje na filmu oholokaustu, protože je unavená z toho, jak stále prohrává na Oscarech (v té již získala čtyři nominace), a každý, kdo natočil film o holocaustu, Oscara získal.
Na 66. ročníku udílení cenZlatý glóbus zvítězila ve dvou kategoriích, nejlepší herečka v hlavní roli ve filmu – drama za snímekNouzový východ a nejlepší herečka ve vedlejší roli ve filmu za snímekPředčítač.