Kate Elizabeth Winslet nació en Reading, Inglaterra, el 5 de octubre de 1975. Nació en el seno de una familia de actores de teatro. Sus padres son Roger Winslet y Sally Bridges-Winslet. A los once años comenzó sus estudios de actuación en el Redroofs Theatre School y a los doce años hizo su primera aparición en televisión, al participar en un anuncio. En 1991 inició su carrera en televisión en la serie 'Dark Season' de la BBC, seguida del telefilme 'Anglo-Saxon Attitudes' (1992), la sitcom 'Get Back' para ITV y un episodio de la serie 'Casualty' en 1993.
Su primera oportunidad de mayor embergadura en el cine fue en la película 'Criaturas celestiales' dando vida a Juliet. Por este papel, fue galardonada con el premio Empire por su actuación. En 1995 participó en 'A Kid in King Arthur's Court' como la princesa Sarah junto con el actor británico Daniel Craig.Más tarde aterrizó en 'Sense and Sensibility', y tras esta llegó 'Jude' y una nueva versión de 'Hamlet'. Por estos dos últimos papeles recibió el BAFTA a la mejor actriz de reparto y el premio del Sindicato de Actores en la misma categoría. También consiguió su primera candidatura al Óscar por 'Sense and Sensibility'.
Mientras se encontraba en el rodaje de Dark Season la actriz conoció al escritor Stephen Tredre con quien mantuvo una relación de cuatro años. Winslet y Tredre decidieron de mutuo acuerdo poner fin a su relación en 1995.
El estrellato internacional le llegó gracias a 'Titanic' estrenada en 1997 e interpretada junto a Leonardo Dicaprio con quien tiene una gran amistad desde ese momento. Kate recibiría su segunda candidatura al Óscar a la mejor actriz. Con todo el impacto que tuvo dicha película, decidió cambiar su imagen para que se olvidaran del personaje al que dio vida.
Los dos años posteriores se embarcó en dos proyectos que nada tenían que ver con Titanic. Winslet rechazó ofertas como papel principal en 'Shakespeare in Love' de 1998 y 'Anna and the King'. En 1999 actuó en 'Holy Smoke!' como Ruth Barron. Este cambio de rol mantuvo a la actriz distante de grandes proyecciones cinematográficas. El 12 de octubre de 2000 nació su hija, Mia Threapleton de su relación con Jim Trheapleton con quien estuvo casada de 1998 al año 2001.
En el año 2000 apreció en 'Quills', después Winslet recibió nominaciones a los premios SAG y Satellite por dicha interpretación. A su lista de película hay que sumar 'Enigma'. Actuó en 'Iris' narrando la vida de la filósofa y novelista Iris Murdoch desde su juventud, y volvió a ser nominada a un Oscar a la Mejor Actriz de reparto. Ese mismo año colaboró en 'Christmas Carol: The Movie', y su disco fue nominado a un Premio Grammy. Hizo 'La vida de David Gale', 'Finding Neverland', '¡Olvídate de mí!', por este film volvería a optar al Óscar, al Globo de Oro, al SAG, y al BAFTA como mejor actriz. Consiguió un papel secundario en la comedia romántica de 2005 'Romance & Cigarettes' en el papel de Tula, más tarde hizo 'Little Children', 'Todos los hombres del Rey' y 'The Holiday', fue candidata al Premio Óscar, al Premio del Sindicato de Actores, al BAFTA y al Globo de Oro como mejor actriz por la primera.
En el año 2003 comenzó una relación con el director Sam Mendes, con quien se casó en el año 2003, tuvieron un hijo llamado Joe Alfie y anunciaron que se divorciaban en el año 2011, aunque terminaron siendo amigos. En 2008 estrenó la película Revolutionary Road, dirigida por su todavía marido, Sam Mendes, y que protagonizó junto a Leonardo DiCaprio, con quien se reencontró en la gran pantalla tras 'Titanic'. Durante los años posteriores llegaron 'The reader' y fue gracias a dicho papel cuando en el año 2009 ganó el Oscar a mejor actriz.
En el año 2010 consiguió el papel que da título a la miniserie de HBO basada en la novela de James M. Cain, 'Mildred Pierce', obtuvo el premio del Sindicato de Actores y un Globo de Oro. Ese mismo año hizo 'Contagio' y 'Carnage'. El 21 de noviembre de 2012 fue nombrada por la Reina Isabel II del Reino Unido comendadora de la Orden del Imperio Británico.
En diciembre de 2012, Kate Winslet se casó con Ned Rocknroll.? La pareja tiene un hijo en común, Bear Blaze Winslet, que nació el 7 de diciembre de 2013. Es el tercero para Kate y el primero para Rocknrol.
Desde 2013 en adelante ha hecho 'Aires de Esperanza', 'Divergente', 'Insurgente', 'Steve Jobs' y 'The Dressmaker'. Una de sus últimas películas fue 'Belleza Oculta' o 'La montaña entre nosotros'.