2002年，“小K”与朱迪·福斯特和大卫·芬奇合作影片《战栗空间》，在片中饰演福斯特患有哮喘病的女儿。12岁的斯图尔特成功地演绎了这个角色。之后她在惊悚片《凶宅》、《诉说》、《勇敢者游戏2》、《女人领地》中出演了一些角色，但直到“暮光”系列，斯图尔特才真正为人熟知。

2006年，美国作家斯蒂芬妮·梅尔全球销量突破了8500万册的奇幻浪漫小说《暮光之城》改编为电影，罗伯特·帕丁森和斯图尔特分别饰演这部电影的男、女主角——爱德华和贝拉，改编版的电影和小说一样风靡全球，在出演了第一部后，斯图尔特接着主演了该系列的第二部《暮光之城：新月》，但在口碑上却褒贬不一。

借由“暮光”系列，斯图尔特迅速在全球积攒了人气，在第三部《月食》和第四部《破晓》之后，斯图尔特因为和贝拉这个角色的绑定，而被标签为“暮光女”。在这个系列里我们看到的是和现在的斯图尔特完全不一样的形象，她柔媚动人、楚楚可怜，痴情地爱着爱德华。在第一部结束后，“暮光”系列的每一部都是金酸莓奖的常客。

2014年，斯图尔特和法国导演奥利维耶·阿萨亚斯合作，搭档朱丽叶·比诺什，主演了影片《锡尔斯玛利亚》，片中戏剧与现实交织，女性的心境由于诡谲的山间浓云一般难以捉摸。片中斯图尔特饰演比诺什的助手，这个角色为她赢得了法国凯撒电影奖的最佳女配角。

2015年，斯图尔特与杰西·艾森伯格合作，主演喜剧动作片《废柴特工》，这是斯图尔特从未尝试过的角色类型，而通过这些轻喜剧的尝试，斯图尔特争取到了更多的角色类型，也正一步步撕掉自己身上的标签。

2016年，在与阿萨亚斯合作后，斯图尔特主演了伍迪·艾伦的影片《咖啡公社》，虽然这部影片在伍迪·艾伦的众多作品中并不出彩，斯图尔特在片中饰演的瓦妮一角确是她以往角色中未见的复杂、多变。

2016年，斯图尔特再次与阿萨亚斯合作，在《私人采购员》中饰演一个为他人照管衣橱的女孩，她厌倦这份工作，又无法离职，同时她失踪的哥哥也让她的生活处于一种不稳定的状态。阿萨亚斯再次展现了他对女性心理的把握，影片也得以呈现了一种玄幻的色彩。《私人采购员》获得了第69届戛纳电影节的最佳导演奖。

2016年，斯图尔特主演李安导演的《比利·林恩的中场战事》，影片以120帧、4K呈现，以一种带有温情和理解的叙事视角即景式地展现了一个19岁男孩的PTSD感受。

在尝试了多种类型角色后，斯图尔特似乎意识到了自己对女性题材影片的兴趣，2016年，斯图尔特与劳拉·邓恩、米歇尔·威廉姆斯等人合作关注平凡女性真实生存状态的影片《某种女人》，在片中饰演一名老师。

在2016年完成四部影片后，斯图尔特放缓了拍摄计划，2017年仅有一部自导自演的短片与观众见面。2018年，斯图尔特搭档科洛·塞维尼主演了影片《丽兹》，将“杀人狂丽兹·波顿”的故事再现银幕，斯图尔特在影片中挑战了爱尔兰腔，与科洛·塞维尼饰演一对情侣。