Η Naomi Watts γεννήθηκε στις 28 Σεπτεμβρίου το 1968 στο Shoreham της Αγγλίας. Μετά τον πρόωρο θάνατο του πατέρα της Peter Watts (ο οποίος ήταν μηχανικός ήχου των Pink Floyd) ακολουθεί τη μητέρα και τον αδελφό της σε διάφορα μέρη της Αγγλίας και Ουαλίας. Ήταν 14 ετών όταν η οικογένεια εγκαταστάθηκε μόνιμα στο Σίδνεϊ της Αυστραλίας. Εκεί η Naomi πείθει την μητέρα της να αρχίσει μαθήματα υποκριτικής. Εμφανίζεται σε διάφορα τηλεοπτικά σποτ (σε ένα από τα οποία 'απορρίπτει' ένα ραντεβού με τον Tom Cruise για να μείνει μέσα και να δοκιμάσει το ψητό αρνάκι της μητέρας της) και γνωρίζει τη Nicole Kidman με την οποία είναι από τότε πολύ καλές φίλες.

Σε ηλικία 18 ετών αποφασίζει να δοκιμάσει την τύχη της στο μόντελινγκ και πηγαίνει στην Ιαπωνία όπου την έχει προσλάβει ένα πρακτορείο. Τέσσερις μήνες μετά επιστρέφει στην Αυστραλία απογοητευμένη και εργάζεται σ' ένα περιοδικό μόδας. Συνειδητοποιεί ότι αυτό που την ενδιαφέρει πραγματικά είναι η ηθοποιία και το 1991 εμφανίζεται δίπλα στην Kidman και την Thandie Newton στο «Flirting» καθώς και στη μίνι σειρά 'Brides Of Christ' με τον Russell Crowe. Επιθυμώντας την αναγνώριση μετακομίζει στο Los Angeles. Εμφανίζεται σε αρκετές (ασήμαντες) ταινίες όπως τα «Children Of The Corn» και «Matinee», ενώ το βασισμένο σε κόμικ «Tank Girl» αν και θεωρείται cult δεν έχει εισπρακτική επιτυχία.

Η μεγάλη ευκαιρία έρχεται το 2001, όταν ο David Lynch διαλέγει τη φωτογραφία της από μια μεγάλη στοίβα και της δίνει τον πρωταγωνιστικό ρόλο στο «Mulholland Drive». Για την ερμηνεία της κερδίζει πολλές διακρίσεις και την εκτίμηση κοινού και κριτικών. Το 2002 πρωταγωνιστεί στο ριμέικ του Ιαπωνικού «The Ring» μιας από τις μεγαλύτερες εισπρακτικές επιτυχίες της χρονιάς. Ακολουθούν το «Ned Kelly» και το «Le Divorce» των Merchant & Ivory.

Το 2003 κερδίζει μια (για πολλούς καθυστερημένη) υποψηφιότητα για Oscar A' Γυναικείου ρόλου για την εκπληκτική ερμηνεία της στο δράμα του Alejandro Gonzalez Inarritu «21 Grams» δίπλα στους Sean Penn και Benicio Del Toro. Φήμες αναφέρουν ότι δέχτηκε το ρόλο χωρίς καν να έχει διαβάσει το σενάριο. Οι πόρτες έχουν ανοίξει πλέον διάπλατα και η Watts κάνει στην πλειοψηφία τους προσεκτικές επιλογές. «I Heart Huckabees» δίπλα στον Jude Law, «The Assassination Of Richard Nixon» με τον Sean Penn, «The Ring Two», ενώ ενδιάμεσα εμφανίζεται και στο cult ανεξάρτητο φιλμ «Ellie Parker» στον κατά μια άποψη βιογραφικό, ομώνυμο ρόλο μιας νεαρής ηθοποιού που παλεύει για την επιτυχία ενάντια στους δαίμονες του Hollywood.

Αλλη μια μεγάλη εισπρακτική επιτυχία έρχεται το 2005 με το ριμέικ του «King Kong» σκηνοθετημένο από τον Peter Jackson του «Lord Of The Rings». Φέτος θα την δούμε δίπλα στον Edward Norton στο «The Painted Veil», μεταφορά στην οθόνη του ομώνυμου μυθιστορήματος του Somerset Maughm. Ζευγάρι στη ζωή με τον Liev Schreiber ο οποίος κρατά τον ρόλο του εραστή της στην ταινία, σύντομα η Naomi Watts θα αποκτήσει το πρώτο τους παιδί, ενώ στις μελλοντικές ταινίες της περιλαμβάνονται 2 ακόμα ριμέικ: το «Funny Games» του Michael Haneke και το «The Birds» του Hitchcock.