Elle naît en 1968 en Angleterre, mais est Australienne. Elle apparaît pour la première fois à l'écran à dix-huit ans dans une comédie romantique, For love alone. On la voit ensuite en 1995 dans Tank Girl de Rachel Talalay et elle double en 1998 un personnage de Babe, un cochon dans la ville (on ne rit pas !).

C'est Mulholland Drive de David Lynch qui lui vaudra l'attention de la scène internationale, film que je n'ai pas vu donc dont je suis malheureusement incapable de parler. La critique semble reconnaître Naomi Watts à sa juste valeur, et sa toute nouvelle réputation lui permet de vendre un film nommé L'Ascenseur niveau 2 et de tourner dans Le Cercle - The Ring. L'adaptation américaine d'un film japonais est un tel succès qu'elle tourne la suite deux ans plus tard au titre logique de Le Cercle - The Ring 2.

Elle enchaîne ensuite les films aux côtés d'acteurs prestigieux. En 2003 Le Divorce, où elle donne la réplique à Thierry Lhermitte et Glenn Close. En 2004 21 grammes d'Alejandro Gonzàlez Inàrritu avec Sean Penn, Benicio Del Toro et Charlotte Gainsbourg. En 2004 encore dans J'adore Huckabees, comédie qualifée "d'existentielle", entre Jude Law, Mark Walhberg et Dustin Hoffman.

Son plus grand rôle est peut-être pourtant celui qu'elle tient actuellement, dans le King Kong de Peter Jackson. Et en mars 2006 on l'attend dans un thriller nommé Stay, histoire d'un psychologue, avec Ewan Mc Gregor...