 | Boston Strangler (2023) als Loretta McLaughlin |
 | Silent Night (2021) als Nell |
 | Charlotte (2021) als Charlotte Salomon (voice) |
 | Misbehaviour (2020) als Sally Alexander |
 | Greed (2019) als Self |
 | Official Secrets (2019) als Katharine Gun |
 | The Aftermath (2019) als Rachael Morgan |
 | Berlin, I Love You (2019) als Jane |
 | The Nutcracker and the Four Realms (2018) als Sugar Plum Fairy |
 | Colette (2018) als Colette |
 | Pirates of the Caribbean: Dead Men Tell No Tales (2017) als Elizabeth Swann |
 | Red Nose Day Actually (2017) als Juliet |
 | Collateral Beauty (2016) als Amy Moore |
 | Everest (2015) als Jan Arnold |
 | The Imitation Game (2014) als Joan Clarke |
 | Laggies (2014) als Megan Burch |
 | Jack Ryan: Shadow Recruit (2014) als Cathy Muller |
 | Begin Again (2013) als Gretta James |
 | Once Upon a Time... (2013) als Gabrielle Chanel |
 | Wide-Awake (2012) als The Witch |
 | Stars In Shorts (2012) als Woman |
 | Anna Karenina (2012) als Anna Karenina |
 | Seeking a Friend for the End of the World (2012) als Penelope "Penny" Lockhart |
 | Neverland (2011) als Trilly (Campanellino) voice |
 | A Dangerous Method (2011) als Sabina Spielrein |
 | London Boulevard (2010) als Charlotte |
 | Last Night (2010) als Joanna Reed |
 | Never Let Me Go (2010) als Ruth C. |
 | Steve (2010) als Woman |
 | The Continuing and Lamentable Saga of the Suicide Brothers (2009) als The Fairy |
 | The Duchess (2008) als Georgiana Cavendish, Duchess of Devonshire |
 | The Edge of Love (2008) als Vera Phillips |
 | Robbie the Reindeer in Close Encounters of the Herd Kind (2007) als Em (voice) |
 | Silk (2007) als Hélène Joncour |
 | Atonement (2007) als Cecilia Tallis |
 | O2 Wireless Festival Presents: Daft Punk Live (2007) als Self (Patron) |
 | Pirates of the Caribbean: At World's End (2007) als Elizabeth Swann |
 | Annie Leibovitz: Life Through a Lens (2007) als Self |
 | According to Plan: The Making of 'Pirates of the Caribbean: Dead Man's Chest' (2006) als Self |
 | Pirates of the Caribbean: Dead Man's Chest (2006) als Elizabeth Swann |
 | Domino (2005) als Domino Harvey |
 | Pride & Prejudice (2005) als Elizabeth Bennet |
 | The Jacket (2005) als Jackie Price |
 | Stories of Lost Souls (2004) als Leah |
 | The Making of King Arthur (2004) als Self |
 | King Arthur (2004) als Guinevere |
 | Below Deck: An Interactive History Of Pirates (2003) |
 | An Epic At Sea: The Making of Pirates of the Caribbean: The Curse of the Black Pearl (2003) als Self |
 | Love Actually (2003) als Juliet |
 | Pirates of the Caribbean: The Curse of the Black Pearl (2003) als Elizabeth Swann |
 | The Seasons Alter (2002) als Helena |
 | New Year's Eve (2002) als Leah |
 | Pure (2002) als Louise |
 | Thunderpants (2002) als Music School Student |
 | Bend It Like Beckham (2002) als Juliette 'Jules' Paxton |
 | The Hole (2001) als Frances 'Frankie' Almond Smith |
 | Princess of Thieves (2001) als Gwyn |
 | Deflation (2001) als Jogger |
 | Star Wars: Episode I - The Phantom Menace (1999) als Sabé |
 | Coming Home (1998) als Young Judith |
 | The Treasure Seekers (1996) als The Princess |
 | Innocent Lies (1995) als Young Celia |
 | A Village Affair (1995) als Natasha Jordan |
 | Royal Celebration (1993) als Angela |
 | Conception |
| | Charlotte Executive Producer |