Narodila sa 5. októbra 1975 v meste Reading a už ako pätnásťročná debutovala na televíznej obrazovke v seriáli Dark Season. O tri roky neskôr prišiel aj debut filmový, Winsletovej talent naznačil jej výkon vo filme Rozum a cit, za ktorý si tiež prevzala svoju prvú cenu Britskej filmovej a televíznej akadémie (známu ako BAFTA).
Narozdiel od mnohých jej krajaniek nemusela Kate Winslet na svetovú popularitu čakať dlho. Prišla hneď o dva roky, keď ju režisér James Cameron obsadil do veľkofilmu Titanic po boku Leonarda DiCapria. Pre oboch ústredných hrdinov išlo o skutočný prelom v kariére a základný kameň pre ich medzinárodnú popularitu. Film Titanic sa na čas stal najzárobkovejším filmom všetkých čias a tiež ho ocenila odborná obec.
Winslet už v tom čase nemusela svoj talent dokazovať – za Titanic získala druhú oscarovú nomináciu, prvá prišla práve za Rozum a cit. Napriek tomu sa dlhý čas s menom herečky spájala tiež akási oscarová smola. Jej výkony vo filmoch Iris, Večný úsvit nepoškvrnenej mysle aj Malé deti zarezonovali medzi kritikmi, ale na pozláteného fešáka to akosi nikdy celkom nestačilo. Zmenil to až rok 2008, keď si niekdajšia manželka režiséra Sama Mendesa odniesla domov trofej za výkon vo filme Predčítač.
Jej filmová kariéra doposiaľ čítala tituly rozličného charakteru. Zahrala si napríklad v sfilmovanej verzii shakespearovskej tragédie Hamlet, objavila sa v romantickej komédii Prázdniny, melodráme Hľadanie krajiny-nekrajiny či konverzačnej vzťahovej satire Boh masakra. Mimochodom, práve prácu na poslednom titule, ktorý mal pod palcom režisér Roman Polanski, nedávno verejne oľutovala. Dôvodom je stíhanie Polanskeho za jeho dávny sexuálny delikt, ale aj nové obvinenia, ktoré sa objavili na jeho adresu a ktoré hovoria o sexuálnom obťažovaní a útokoch.
V súkromí sa Kate Winslet vydávala už trikrát. Jej prvé manželstvo s Jimom Threapletonom trvalo necelé tri roky, nasledoval vzťah s režisérom Mendesom, ktorý sa rozpadol v roku 2011. Po tomto manželstve sa Winslet prekvapivo rýchlo vydala tretíkrát v roku 2012 za Neda Rocknrolla, civilným menom Edwarda Abela Smitha. Z každého manželstva má jedno dieťa.