Naomi Watts bắt đầu được gây chú ý nhờ vai diễn trong bộ phim hình sự tâm lý Mulholland Drive của đạo diễn David Lynch.
Tác phẩm này nhận được lời khen nhiệt liệt của giới phê bình, giúp David Lynch nhận giải Đạo diễn xuất sắc nhất tại Liên hoan phim quốc tế Cannes, cũng như nhận đề cử Oscar ở cùng hạng mục. Thành công của Mulholland Drive giúp Naomi Watts vụt sáng, trở thành gương mặt nghệ sĩ nữ đáng chú ý tại Hollywood thời điểm bấy giờ. Và chỉ một năm sau đó, Naomi được nhận vai nữ chính Rachel Keller trong bộ phim kinh dị The Ring.
The Ring được cải biên lại từ bộ phim kinh dị nổi tiếng cùng tên của Nhật Bản. Tại thị trường nội địa, tác phẩm này thành công vang dội và trở thành một trào lưu thời bấy giờ. Câu chuyện khởi đầu bởi những cái chết kỳ lạ của nhóm học sinh sau khi xem xong một cuốn băng video huyền bí, Rachel Keller là một phóng viên và nghề nghiệp thúc đẩy cô phải truy tìm nguyên nhân đến cùng. Diễn xuất của Naomi được đánh giá rất tốt, tạo nên cảm giác rợn người cho khán giả khi thưởng thức bộ phim, đưa tác phẩm này hốt bạc tại thị trường Mỹ và trên toàn thế giới. Doanh thu vượt trội này của The Ring cũng khiến các nhà làm phim tại Hollywood bắt đầu nhắm đến việc cải biên hàng loạt bộ phim kinh dị Nhật nổi tiếng nhưThe Grudge, Dark Water, Pulse, One Missed Call thành phiên bản Hollywood. Sau The Ring, Naomi Watts cũng nhận lời tiếp tục tham gia vào The Ring Two. Trong phần 2 này, diễn xuất của Naomi vẫn giữ được phong độ, tuy nhiên do kịch bản và câu chuyện yếu kém hơn hẳn phần 1 khiến giới phê bình chê bai, tuy doanh thu lý tưởng nhưng không có sự đột phá như phần đầu.
Naomi Watts chủ yếu tham gia các bộ phim tâm lý nhiều hơn là kinh dị. The Ring được xem là bộ phim kinh dị kinh điển nhất của cô, dù sau đó Naomi cũng tham gia một số tác phẩm kinh dị khác nhưDream House nhưng không đạt được thành công nổi bật. Năm nay, Naomi khiến mọi người bất ngờ khi cô quyết định quay trở lại với dòng phim kinh dị trong tác phẩm Shut In (Giam cầm quỷ dữ). Cô vào vai Mary Portman – một góa phụ trẻ làm nghề bác sĩ tâm lý sống biệt lập ở vùng nông thôn New England (vùng đông bắc nước Mỹ). Khi Tom (Jacob Tremblay thủ vai), một bệnh nhân nhí được cô điều trị bị mất tích và được cho là đã chết, kéo theo đó là một loạt những hiện tượng bí ẩn mang đầy mùi chết chóc ập đến, đảo lộn cũng như đe dọa cuộc sống vốn đã rất éo le của Mary cùng cậu con trai bại liệt.
Bộ phim Shut In được nhà biên kịch Christina Hodson lấy cảm hứng từ ngay cuộc sống thật của chính cô. Christina sống một mình trong một căn hộ nhỏ tại New York, bị bủa vây bởi nhiều loại tiếng kêu cót két kỳ lạ không rõ nguồn gốc vang lên mỗi đêm, cô bắt đầu chìm đắm vào chúng, rồi cầm bút lên viết và kịch bản hoàn tất trong sáu tuần. Những chi tiết ly kỳ, thót tim lẫn tâm lý nhân vật Mary Portman trong phim được hình thành từ diễn biến tâm lý phức tạp của chính Christina, khi phải tập làm quen với những thứ mà bản thân không biết từ đâu xảy đến trong từng đêm dài đăng đẳng. Sau lần đầu đọc xong kịch bản, các nhà sản xuất đã khá ấn tượng, ngay lập tức chấp nhận đầu tư, lựa chọn bối cảnh quay tại miền tuyết rơi tuyệt đẹp ở Quebec cùng Vancouver thuộc Canada. Và cậu bé diễn viên nhí người Canada – Jacob Tremblay, nhân vật gây sốt tại mùa trao giải điện ảnh 2015-2016 vừa qua với vai diễn đột phá trong bộ phim Room, cũng đã được chọn sánh vai cùng bậc tiền bối Naomi Watts. Đây được xem là sự kết hợp đáng mong chờ, vì Naomi Watts và Jacob Tremblay đều từng tham gia những tác phẩm phim kinh dị tạo được tiếng vang tốt.
Hiện nay, Naomi đang trên trường quay thực hiện bộ phim The Glass Castle với ngôi sao trẻ tiềm năng Brie Larson, người vừa giành giải Ảnh hậu Oscar vừa qua. Vào thời gian này, làng giải trí thế giới không chỉ xôn xao bởi sự chia tay giữa Angelia Jolie và Brad Pitt, mà cũng bị bất ngờ bởi quyết định “đường ai nấy đi” giữa Naomi Watts và Liev Schreiber sau 11 năm bên nhau. Cặp đôi này không kết hôn và chia tay trong hòa bình nên không tốn nhiều giấy bút của báo chí, dù chia cách nhưng cả hai vẫn gửi đến nhau những lời tốt đẹp cũng như vẫn cùng nhau chăm sóc hai đứa con chung của họ.