Po studiach Kaur przeniosła się do Bombaju i pracowała jako modelka do druku. Zaczęła pracować jako aktorka teatralna pojawiając się w sztukach takich jak Baghdad Wedding (2012), All About Women i Red Sparrow, pracując z takimi reżyserami jak Sunil Shanbag i Manav Kaul.
Kaur została uruchomiona w dwuczęściowym teledysku do piosenek „Tera Mera Pyar” Kumara Sanu i „Yeh Kya Hua” Shreya Ghoshal w 2004 roku. Teledyski zostały wyreżyserowane przez pisarza-redaktora Apurvę Asrani. Zrobiła również reklamy telewizyjne.
Kaur zadebiutowała w filmie z małą rolą w angielskim filmie, One Night with the King (2006), który został nakręcony w Rajasthan. Jej debiut filmowy w hindi przyszedł z Peddlers w 2012 roku, wyprodukowany przez Anurag Kashyap. Film był wyświetlany na Festiwalu Filmowym w Cannes w dobrych recenzjach.
Kaur zwróciła na siebie uwagę publiczną, gdy pojawiła się w reklamie Cadbury Silk.
Kaur uczestniczyła w festiwalu w Cannes po raz drugi dla epistolarnego filmu romantycznego The Lunchbox (2013). Film okazał się sukcesem komercyjnym i krytycznym. Kaur otrzymała entuzjastyczne recenzje za swój portret samotnej żony, która rozpoczyna przyjaźń z mężczyzną (granym przez Irrfana Khana) poprzez listy. Raja Sen z Rediff.com powiedział o występie Kaur: „To rozbrajająco naturalny występ, którego nie da się zapomnieć i który trudno analizować, a w tej ograniczonej przestrzeni można jedynie wyrazić podziw”. Jay Weissberg z Variety nazwał ją „promienną obecnością”, a Pratim D. Gupta z The Telegraph powiedział, że „Nimrat pozbywa się wszelkiego sentymentalizmu, aby przywiązać godność i wdzięk do postaci. This one’s a sparkling debut.”
W 2014 roku Kaur pojawiła się jako agentka ISI Tasneem Qureishi w czwartym sezonie amerykańskiego serialu telewizyjnego Homeland. W tym samym roku zobowiązała się do gwiazdy z Rajkummar Rao w niezatytułowanym dramacie psychologicznym, który zostanie wyreżyserowany przez Saurabh Shukla.
W 2016 roku wystąpiła w dramacie wojennym Airlift, u boku Akshay Kumar. Oparty na cywilnej operacji ewakuacji Hindusów bazujących w Kuwejcie podczas wojny iracko-kuwejckiej, film został wydany 22 stycznia do w większości pozytywnych recenzji. Rajeev Masand w swojej recenzji napisał: „W przeważającej części, film czuje się autentyczny, a Nimrat Kaur łączy się w prawo. Nieco niezręczna w pierwszych scenach, staje się sobą w momencie, gdy musi wygłosić ostry monolog podczas kryzysu wiary w działania swojego męża. Film okazał się sukcesem finansowym. Kaur zaczęła również portretować Rebeccę Yedlin w drugim sezonie amerykańskiego serialu telewizyjnego Wayward Pines w 2016 roku.
W 2017 roku Kaur wystąpiła jako Shikha Sharma w hinduskim serialu internetowym The Test Case.
Powróciła na ósmy i ostatni sezon Homeland jako serial regularny w lutym 2020 roku.
.