Katie Holmes comienza a participar actuar en las obras de teatro del colegio. Debuta en la gran pantalla en la película de Ang Lee ‘La tormenta de hielo’, junto a Tobey Maguire. Pero fue su papel de Joey Potter en la popular serie de televisión Dawson Crece, en 1998, el que catapultó su carrera como actriz. Paralelamente interpreta roles de adolescente rebelede en ‘Comportamiento perturbado’ y ‘Secuestrando a la Srte. Tingle’.

Más tarde, la actriz comienza a encarnar papeles más adultos. Interpreta a una manipuladora en ‘Premonición’ (2000); una adolescente ingenua en ‘Jóvenes prodigiosos’ (2000), junto a Michael Douglas, y amante de Colin Farrell en ‘Última llamada’ (2002). En 2005, se produce un nuevo hito en la carrera de la actriz al unirse a ‘Batban Begins’, donde da vida a Rachel la novia de Christian Bale, quien encarna a Batman.

En 2010, protagoniza el filme de terror de Guillermo del Toro ‘No tengas miedo a la oscuridad’, y un año después, regresa a la pequeña pantalla para encarnar a Jackie Kennedy en la miniserie ‘The Kennedys’.