Ha partecipato a tanti progetti cinematografici, televisivi e teatrali sia negli Stati Uniti che nella sua terra natale, l’Inghilterra. A luglio, la vedremo in Harry Potter e il principe mezzosangue (Harry Potter and the Half-Blood Prince), in cui riprende il ruolo della malvagia Bellatrix Lestrange, che aveva già incarnato nel 2007 per Harry Potter e l'ordine della Fenice (Harry Potter and the Order of the Phoenix). L’attrice ritornerà a essere Bellatrix Lestrange nel film in due parti che completa questa fortunata serie di blockbuster, Harry Potter e i doni della morte (Harry Potter and the Deathly Hallows). Tra i suoi film imminenti, figurano Alice in Wonderland, in cui interpreta la Regina Rossa per la regia di Tim Burton.

Lo scorso anno, ha ricevuto una candidatura ai Golden Globe e ha vinto l’Evening Standard British Film Award come miglior attrice grazie alla parte della signora Lovett nell’adattamento cinematografico di Tim Burton del musical di Stephen Sondheim Sweeney Todd: Il diabolico barbiere di Fleet Street (Sweeney Todd: The Demon Barber of Fleet Street), con protagonista Johnny Depp.
La Bonham Carter ha ottenuto delle candidature agli Oscar, Golden Globe, BAFTA e Screen Actors Guild Award per il suo lavoro nel dramma d’epoca del 1997 Le ali dell’amore (The Wings of the Dove), tratto dal romanzo di Henry James. La sua interpretazione in quella pellicola le è anche valsa dei riconoscimenti come miglior attrice da parte di diverse organizzazioni di critici, tra cui Los Angeles Film Critics, Broadcast Film Critics, National Board of Review e London Film Critics Circle.
Ha esordito al cinema nel 1986 come protagonista della biografia storica diretta da Trevor Nunn Lady Jane. Aveva appena terminato di girare quel film, e il regista James Ivory le propose di lavorare nel film Camera con vista (A Room with a View), tratto dal libro di E.M. Forster. In seguito, ha ottenuto grandi consensi per altri due adattamenti di romanzi di Forster: Monteriano - dove gli angeli non osano metter piede (Where Angels Fear to Tread) di Charles Sturridge e Casa Howard (Howard’s End) di James Ivory, che le ha fatto ottenere la sua prima candidatura ai BAFTA Award.
Tra i suoi primi lavori, ricordiamo Amleto (Hamlet) di Franco Zeffirelli assieme a Mel Gibson; Frankenstein di Mary Shelley (Mary Shelley’s Frankenstein), diretto e interpretato da Kenneth Branagh; La dea dell'amore (Mighty Aphrodite) di Woody Allen; e La dodicesima notte (Twelfth Night), che le ha permesso di ritrovare Trevor Nunn. Ha poi recitato in Fight Club di David Fincher, con Brad Pitt ed Edward Norton, così come nei film di Tim Burton Big fish - Le storie di una vita incredibile (Big Fish), Planet of the Apes - Il pianeta delle scimmie (Planet of the Apes) e La fabbrica di cioccolato (Charlie and the Chocolate Factory). Inoltre, ha partecipato a pellicole indipendenti come Carnivale, Novocaine, The Heart of Me, Till Human Voices Wake Us e Conversations with Other Women.
Nel 2005, ha prestato la sua voce a due pellicole d’animazione: La sposa cadavere (Corpse Bride) di Tim Burton, in cui interpretava la protagonista; e il film vincitore dell’Oscar Wallace & Gromit - La maledizione del coniglio mannaro (Wallace & Gromit in The Curse of the Were-Rabbit).
Sul piccolo schermo, ha ottenuto delle candidature agli Emmy e ai Golden Globe per il suo lavoro nel film per la televisione Live From Baghdad e per la miniserie Merlino (Merlin), così come una nomination ai Golden Globe per il ritratto di Marina Oswald nella miniserie Mio marito è innocente (Fatal Deception: Mrs. Lee Harvey Oswald). Ha anche incarnato Anna Bolena nella miniserie britannica Henry VIII, e una madre di sette figli, di cui quattro autistici, nel film per la BBC Magnificent 7.
A teatro, ha lavorato in Woman in White, The Chalk Garden, La casa di Bernardo Alba (House of Bernarda Alba) e Trelawny of the Wells.