Catherine Hardwicke získala prestižní cenu pro nejlepšího režiséra na Filmovém festivalu Sundance za film Třináctka, který byl jejím scénáristickým i režijním debutem. Film s rozpočtem pouhých 1,5 milionu dolarů získal cenu poroty na filmových festivalech v Locarno a Deauville, obdržel cenu organizace National Board of Review a cenu pro nejlepší scénář na Filmovém festivalu v Nantucketu a byl nominován na tři ceny Independent Spirit Award (z nichž jednu získal). Evan Rachel Wood se stala nejmladší herečkou, která kdy byla nominována na Zlatý glóbus. Holly Hunter byla za svou roli nominována na Zlatý glóbus i Oscara.

Hardwicke před začátkem režijní kariéry pracovala jako hlavní výtvarník a podílela se mimo jiné na filmech Tři králové, Vanilkové nebe, Tombstone, Elita, Newton Boys, Město šílenců, Drsný a drsnější, Pancéřová holka, Posse a Laurel Canyon. U filmu Richarda Linklatera Suburbia zastala roli pomocného režiséra. Za svůj první krátký animovaný film, který dokončila během studií na UCLA, obdržela cenu Nissan Focus. Kromě něj natočila několik dalších krátkých filmů a podílela se jako hlavní výtvarnice na více než 20 celovečerních filmech.

V roce 2005 režírovala film Legendy z Dogtownu, jež vypráví skutečný příběh o skupině mladých surfařů, kteří v 70. letech přivedli k životu nový, revoluční styl skateboardingu.