 | TRON: Ares (2025) |
 | Scoop (2024) als Emily Maitlis |
 | White Bird (2024) als Vivienne Beaumier |
 | The Pale Blue Eye (2022) als Julia Marquis |
 | Robin Robin (2021) als Cat (voice) |
 | Letters Live from the Archive: International Women’s Day (2021) als Self |
 | The Sunlit Night (2020) als Olyana |
 | This Changes Everything (2019) als Self |
 | National Theatre Live: All About Eve (2019) als Margo Channing |
 | UFO (2018) als Dr. Hendricks |
 | The Spy Who Dumped Me (2018) als Wendy |
 | Crooked House (2017) als Magda Leonides |
 | The Artist’s Garden: American Impressionism (2017) als Narrator |
 | Heroes Manufactured (2017) als Self (archive footage) |
 | Viceroy's House (2017) als Edwina Mountbatten |
 | Woolf Works (2017) als Voiceover from a letter by Virginia Woolf (voice) |
 | Sold (2016) als Sophia |
 | The Widowmaker (2015) als Narrator |
 | Robot Overlords (2014) als Kate |
 | The Departure (2014) als Blanche DuBois |
 | National Theatre Live: A Streetcar Named Desire (2014) als Blanche DuBois |
 | Mr. Morgan's Last Love (2013) als Karen Morgan |
 | I'll Follow You Down (2013) als Marika Whyte |
 | Room on the Broom (2012) als Witch (voice) |
 | FOX 25th Anniversary Special (2012) als Self |
 | L'enfant d'en haut (2012) als Kristin Jansen |
 | Shadow Dancer (2012) als Kate Fletcher |
 | Johnny English Reborn (2011) als Pamela Thornton ("Pegasus") |
 | No Pressure (2010) als Herself |
 | Boogie Woogie (2009) als Jean Maclestone |
 | How to Lose Friends & Alienate People (2008) als Eleanor Johnson |
 | The X Files: I Want to Believe (2008) als Dana Scully |
 | Robbie the Reindeer in Close Encounters of the Herd Kind (2007) als Queen Vorkana (voice) |
 | Straightheads (2007) als Alice |
 | The Last King of Scotland (2006) als Sarah Merrit |
 | A Cock and Bull Story (2005) als Widow Wadman / Gillian Anderson |
 | The Mighty Celt (2005) als Kate |
 | Richard Rodgers: Some Enchanted Evening (2002) als Performer |
 | The House of Mirth (2000) als Lily Bart |
 | Playing by Heart (1998) als Meredith |
 | Chicago Cab (1998) als Southside Girl |
 | The X Files (1998) als Agent Dana Scully |
 | The Mighty (1998) als Loretta Lee |
 | Akte X Intern - Was Sie schon immer wissen wollten (1998) als Dana Scully / Self |
 | Inside The X-Files (1998) als Herself |
 | The Turning (1992) als April Cavanaugh |
 | A Matter of Choice (1988) als Woman |
 | Three at Once (1986) als Woman 1 |
| | The Salt Path als Raynor Winn |
| | The Departure Director |