 | Avatar 3 (2025) als Ronal |
 | Lee (2024) als Elizabeth 'Lee' Miller |
 | Titanic: Stories From the Heart (2023) als Self / Rose DeWitt Bukater |
| | DreamScapes (2023) als Mother Earth |
 | Inside Pandora's Box (2023) als Self |
 | Avatar: The Way of Water (2022) als Ronal |
 | Avatar: The Deep Dive - A Special Edition of 20/20 (2022) als Self |
 | Eleven Days in May (2022) als Narrator |
 | L'Oreal Paris Women of Worth (2021) als Self |
 | Eating Our Way to Extinction (2021) als Narrator (voice) |
 | Baba Yaga (2021) als Baba Yaga (voice) |
 | Black Beauty (2020) als Black Beauty (voice) |
 | Ammonite (2020) als Mary Anning |
 | The Christmas Letter (2019) als Narrator (voice) |
 | Blackbird (2019) als Jennifer |
 | Manou the Swift (2019) als Manou's Mother(voice) |
 | Buttons (2018) als Narrator (voice) |
 | Oceans: Our Blue Planet (2018) als Self - Narrator (voice) |
 | Snow Bears (2017) als Narrator (voice) |
 | Wonder Wheel (2017) als Ginny |
 | The Mountain Between Us (2017) als Alex Martin |
 | Diana: The Day Britain Cried (2017) als Narrator (voice) |
 | Collateral Beauty (2016) als Claire Wilson |
 | The Lost Letter (2016) als Narrator (voice) |
 | Daisy Chain (2016) als Buttercup Bree (voice) |
 | Triple 9 (2016) als Irina Vlaslov |
 | Snow Chick - A Penguin's Tale (2015) als Narrator (voice) |
 | The Dressmaker (2015) als Myrtle "Tilly" Dunnage |
 | Steve Jobs (2015) als Joanna Hoffman |
 | A Little Chaos (2015) als Sabine De Barra |
 | Insurgent (2015) als Jeanine Matthews |
 | Divergent (2014) als Jeanine Matthews |
 | And the Oscar Goes To... (2014) als Self (archive footage) |
 | Labor Day (2013) als Adele |
 | Best Actress of All Time (2013) als Herself |
 | Movie 43 (2013) als Beth (segment "The Catch") |
 | Reflections on Titanic (2012) als Self |
 | Final Cut: Hölgyeim és uraim (2012) als (archive footage) |
 | Discovering Hamlet (2011) als Ophelia (archive footage) |
 | Carnage (2011) als Nancy Cowan |
 | Contagion (2011) als Erin Mears |
 | Revolutionary Road (2008) als April Wheeler |
 | The Reader (2008) als Hanna Schmitz |
 | How to Lose Friends & Alienate People (2008) als Self (uncredited) |
 | Le Renard et l'Enfant (2007) als Narrator (voice) |
 | The Holiday (2006) als Iris Simpkins |
 | Flushed Away (2006) als Rita (voice) |
 | Little Children (2006) als Sarah Pierce |
 | All the King's Men (2006) als Anne Stanton |
 | Deep Sea 3D (2006) als Narrator (voice) |
 | Romance & Cigarettes (2005) als Tula |
 | Finding Neverland (2004) als Sylvia Llewelyn Davies |
 | Pride (2004) als Suki (voice) |
 | Eternal Sunshine of the Spotless Mind (2004) als Clementine Kruczynski |
 | The Life of David Gale (2003) als Bitsey Bloom |
 | War Game (2002) als Annie |
 | Iris (2001) als Young Iris Murdoch |
 | Christmas Carol: The Movie (2001) als Belle (voice) |
 | Being Mick (2001) als Self |
 | Enigma (2001) als Hester Wallace |
 | Quills (2000) als Madeleine LeClerc |
 | Holy Smoke (1999) als Ruth Barron |
 | Faeries (1999) als Brigid (voice) |
 | Hideous Kinky (1998) als Julia |
 | Titanic (1997) als Rose DeWitt Bukater |
 | Hamlet (1996) als Ophelia |
 | Jude (1996) als Sue Bridehead |
 | Sense and Sensibility (1995) als Marianne Dashwood |
 | A Kid in King Arthur's Court (1995) als Princess Sarah |
 | Heavenly Creatures (1994) als Juliet Hulme |
| | Fake! |
 | Naya Legend of the Golden Dolphin als Queen Cupid (voice) |