2003年，凯拉·奈特莉在迪士尼出品的《加勒比海盗》中饰演女主角伊丽莎白·斯旺（Elizabeth Swann）。凯拉扮演的女主角是一名外表大家闺秀实际野性难驯的总督女儿 。同年，凯拉和休·格兰特、科林·费斯等影星出演了《真爱至上》。2004年，凯拉和艾恩·格拉法德、克里夫·欧文主演了《亚瑟王》，在片中饰演格温妮维尔。 2005年，凯拉和马修·麦克费登主演了改编自简·奥斯汀同名小说的电影《傲慢与偏见》，并获得了第78届奥斯卡金像奖最佳女主角提名。同年，凯拉还出演了《灵幻夹克》和《多米诺》两部影片。2006年7月7日，凯拉·奈特莉和约翰尼·德普、奥兰多·布鲁姆主演的《加勒比海盗：聚魂棺》在美国上映。2007年5月25日，凯拉和约翰尼·德普、奥兰多·布鲁姆主演的《加勒比海盗：世界的尽头》在美国上映。同年9月7日，凯拉与詹姆斯·麦卡沃伊、西尔莎·罗南主演的《赎罪》在英国上映。此外，凯拉还出演了一部名叫《绢》（Silk）的影片。2008年，凯拉和西耶娜·米勒主演影片《爱的边缘》 。同年9月3日，凯拉·奈特莉和拉尔夫·费因斯主演的《公爵夫人》在英国上映 。 2010年，凯拉和萨姆·沃辛顿、伊娃·门德斯主演影片《一夜迷情》 。同年9月，凯拉和凯瑞·穆丽根、安德鲁·加菲尔德主演了《别让我走》 。11月26日，凯拉和柯林·法瑞尔主演的犯罪剧情片《伦敦大道》在英国上映 。2011年，凯拉·奈特莉与迈克尔·法斯宾德、维果·莫特森主演了大卫·柯南伯格的新作《危险方法》 。同年12月，凯拉还在尼克·威灵执导的《梦幻岛》（Neverland）中献声 。2012年，凯拉·奈特莉和史蒂夫·卡瑞尔主演喜剧片《末日情缘》 。同年9月7日，凯拉与亚伦·泰勒-约翰逊、裘德·洛主演的影片《安娜·卡列尼娜》在英国上映 。2013年9月7日，凯拉·奈特莉和马克·鲁法洛主演的音乐电影《歌曲改变人生》亮相第38届多伦多国际电影节 。 2014年，凯拉在派拉蒙出品的谍战动作大片《一触即发》中饰演男主角杰克·莱恩（克里斯·派恩 饰）的未婚妻 。同年与科洛·莫瑞兹、山姆·洛克威尔主演影片《永远十六岁》 。11月14日，凯拉同本尼迪克特·康伯巴奇、马修·古迪主演的传记片《模仿游戏》在英国上映 。2015年1月15日，凯拉凭借《模仿游戏》获得第87届奥斯卡金像奖最佳女配角提名。同年9月参演登山电影《绝命海拔》，在片中扮演杰森·克拉克的妻子 。此外还与马特·瑞安合作百老汇话剧《红杏出墙》 。2016年2月10日，凯拉·奈特莉加盟《附属美人》，影片定档12月16日上映 。8月，加盟真人电影《胡桃夹子与四个王国》，将在片中饰演糖梅仙子 。