 | IF (2024) als Unicorn (voice) |
 | The Fall Guy (2024) als Jody Moreno |
 | Pain Hustlers (2023) als Liza Drake |
 | Oppenheimer (2023) als Kitty Oppenheimer |
 | Inside Christopher Nolan's Oppenheimer (2023) als Self - Kitty Oppenheimer |
 | Jungle Cruise (2021) als Dr. Lily Houghton |
 | A Quiet Place Part II (2021) als Evelyn Abbott |
 | Wild Mountain Thyme (2020) als Rosemary |
 | Her Effortless Brilliance: A Celebration of Lynn Shelton Through Film and Music (2020) als Self |
 | David Blaine: The Magic Way (2020) als Self |
 | Mary Poppins Returns (2018) als Mary Poppins |
 | Mary Poppins Returns: Behind the Magic (2018) als Herself |
 | A Quiet Place (2018) als Evelyn Abbott |
 | Sherlock Gnomes (2018) als Juliet (voice) |
 | My Little Pony: The Movie (2017) als Tempest Shadow / Fizzlepop Berrytwist (voice) |
 | Animal Crackers (2017) als Zoe Huntington (voice) |
 | The Girl on the Train (2016) als Rachel Watson |
 | The Huntsman: Winter's War (2016) als Freya |
 | Sicario (2015) als Kate Macer |
 | Into the Woods (2014) als Baker's Wife |
 | Edge of Tomorrow (2014) als Sgt. Rita Vrataski |
 | Mistaken for Strangers (2013) als Self (uncredited) |
 | Looper (2012) als Sara |
 | Arthur Newman (2012) als Mike Fitzgerald |
 | The Five-Year Engagement (2012) als Violet Barnes |
 | Salmon Fishing in the Yemen (2012) als Harriet Chetwode-Talbot |
 | The Muppets (2011) als Miss Piggy's Receptionist |
 | Your Sister's Sister (2011) als Iris |
 | The Adjustment Bureau (2011) als Elise Sellas |
 | Gnomeo & Juliet (2011) als Juliet (voice) |
 | Gulliver's Travels (2010) als Princess Mary |
 | Wild Target (2010) als Rose |
 | The Wolfman (2010) als Gwen Conliffe |
 | Curiosity (2009) als Emma |
 | The Young Victoria (2009) als Queen Victoria |
 | Sunshine Cleaning (2008) als Norah Lorkowski |
 | The Great Buck Howard (2008) als Valerie Brennan |
 | Charlie Wilson's War (2007) als Jane Liddle |
 | Dan in Real Life (2007) als Ruthie Draper |
 | The Jane Austen Book Club (2007) als Prudie |
 | Wind Chill (2007) als Girl |
 | The Devil Wears Prada (2006) als Emily |
 | Irresistible (2006) als Mara |
 | Gideon's Daughter (2005) als Natasha |
 | The Strange Case of Sherlock Holmes & Arthur Conan Doyle (2005) als Jean Leckie |
 | My Summer of Love (2005) als Tamsin |
 | Boudica (2003) als Isolda |
 | Kate Warne als Kate Warne |
 | Is This Thing On? |
| | Not Fade Away als Rebecca Alexander |
| | The Smashing Machine als Dawn Staples |
| | Ball and Chain als Mallory Bulson |
 | Sicario: Capos als Kate Mecer |
 | A Quiet Place Part III als Evelyn Abbott |
 | Jungle Cruise 2 als Dr. Lily Houghton |
| | Pain Hustlers Executive Producer |
 | Don Jon Thanks |
| | Your Sister's Sister Creative Consultant |
| | Kate Warne Producer |