Prielom priniesla až v roku 2001 snímka Mulholland Drive režiséra Davida Lyncha. Od tej doby si Watts zahrala vo filmoch Kruh, King Kong, Farebný závoj, Východné prísľuby alebo Diana. Získala tiež dve oscarové nominácie, a to za svoje výkony v snímkach 21 gramov a Nič nás nerozdelí.
Krehká blondínka je rodáčkou z britského Shorehamu v Kente. Vyrastala v inšpiratívnom prostredí, v rodine obchodníčky so starožitnosťami a kostýmovej návrhárky a zvukára kapely Pink Floyd. Po rozvode rodičov žila Watts s matkou a bratom v Austrálii.
Začínala ako modelka, herečka v reklamách, v seriáloch, prvú filmovú rolu získala v roku 1986. Po ďalších siedmich rokoch sa rozhodla skúsiť svoje šťastie v USA, cesta ku sláve vo filmovej brandži bola ale tŕnistá.
Watts má dvoch synov s americkým hercom Lievom Schreiberom, rozišli sa v roku 2016 po 11 rokoch vzťahu. Predtým herečka žila s ďalším kolegom, Heathom Ledgerom. Jej dlhoročnou kamarátkou už z počiatkov kariéry je Nicole Kidman.