Im Jahr 1986 hatte Kiberlain in "Erpreßt – Das geheimnisvolle Foto" ihren ersten kurzen Filmauftritt. Sie wirkte in den darauffolgenden Jahren in verschiedenen, jedoch unbedeutenden Rollen. Im Jahr 1995 wurde sie für den César als beste Nachwuchsschauspielerin für ihre Rolle in "" nominiert, den sie jedoch erst ein Jahr später mit "Haben (oder nicht)" gewann. Dieser Erfolg bedeutete für Kiberlain den nationalen Durchbruch und sie galt damit als eine der großen Schauspiel-Hoffnungen für die neue Generation des französischen Films. Im Jahr 2000 beendete sie mit "Love Me" die Trilogie über Liebe, Arbeit und Geld mit der Regisseurin Laetitia Masson, die 1995 mit "Haben (oder nicht)" begonnen hatte und 1998 mit "Zu verkaufen" fortgesetzt wurde. Im Jahr 2001 wurde Kiberlain Jurymitglied der 54. Filmfestspiele von Cannes. Für ihre darstellerische Leistung in "9 mois ferme" erhielt Kiberlain 2014 einen César als Beste Hauptdarstellerin, nachdem sie 1998, 1999 und 2010 in dieser Kategorie nominiert war.