W latach 40. grała drugoplanowe role w meksykańskich filmach, a na plan pierwszej amerykańskiej produkcji, Bullfighter and the Lady (1951), trafiła przypadkiem. John Wayne jako producent wraz z reżyserem Buddem Boetticherem zauważyli ją podczas walki byków i jeszcze nie wiedzieli, że jest aktorką. Obsadzili ją w roli żony matadora, co było początkiem jej hollywoodzkiej kariery. Potem przyszły sukcesy w postaci Złotego Globu za rolę w westernie W samo południe (1952, reż. Fred Zinnemann) oraz Nagrody Ariel (meksykańskiego odpowiednika Oscara) za najlepszą drugoplanową rolę kobiecą w Brutalu (1953) Luisa Buñuela. Gdy Dolores del Río otrzymała zakaz pracy w USA z powodu sympatii komunistycznych, Katy Jurado zagrała w jej zastępstwie w Złamanej lancy (1954) Edwarda Dmytryka, za co zdobyła jedyną w karierze nominację do Oscara. Nie brała udziału w realizacji Vera Cruz (1954), ale trafiła na plan tego filmu, gdzie poznała Ernesta Borgnine’a, którego poślubiła. Wystąpili razem w Złoczyńcach (1958) Delmera Davesa, ale nie stworzyli udanego związku (małżeństwo trwało 3,5 roku). Życie prywatne i zawodowe połączyła także, wiążąc się z Marlonem Brando – po kilkuletnim romansie została obsadzona w reżyserowanych przez niego Dwóch obliczach zemsty (1961). Współpracowała również z Samem Peckinpahem, zarówno w telewizji (odcinki seriali The Rifleman i The Westerner), jak i w kinie (Pat Garrett i Billy Kid, 1973).