Kathryn Bigelow bilimkurgu, aksiyon ve korku türlerinde işler çıkarmıştır. En bilinen çalışmaları 1987 yapımı korku filmi "Karanlık Bastığında" (Near Dark) ve 2009 yapımı savaş filmi "Ölümcül Tuzak" (The Hurt Locker) filmidir. "Ölümcül Tuzak" filmi ile Amerikan Yönetmenler Birliği'nin En İyi Yönetmen Ödülü'nü kazanarak bu ödülü alan ilk kadın yönetmen oldu. Ayrıca aynı film ile 2009'da Altın Küre ve Oscar'a da aday oldu ve Oscar'da birçok ödül kazandı. 2010'da En İyi Yönetmen Akademi Ödülü'ne aday gösterilerek Lina Wertmüller (Seven Beauties - 1976), Jane Campion (The Piano - 1993) ve Sofia Coppola'nın (Lost in Translation - 2003) ardından bu kategoride aday gösterilen dördüncü kadın ve Oscar tarihinde En İyi Yönetmen ödülünü kazanan ilk kadın oldu. 2012 yılında "Zero Dark Thirty" adlı ve ABD'nin Afganistan'a saldırısını konu eden filmi yönetti.