Дебют Дугласа на широком экране состоялся в драме «Странная любовь Марты Айверс» (1946), где он исполнил роль униженного мужа главной героини.

Неожиданно в прокате «выстрелила» скромная лента, от которой Дуглас ничего особенного не ждал. «Чемпион» (1949) Стэнли Крамера стал неожиданным кассовым успехом, получил признание критики и принес актеру первую номинацию на «Оскар». Как вспоминал Кирк, после этой картины его начали узнавать на улице.

С начала 1950-х Дуглас становится одним из ведущих актеров. В основном он специализируется на крутых парнях, героях вестернов, полицейских. Например, в картине «Туз в рукаве» (1951) он исполнил сложную роль беспринципного журналиста.

Дуглас принял участие в съемках фантастического фильма по мотивам одноименного романа Жюля Верна «20000 лье под водой» (1954).

В фильме «Жажда жизни» (1956), Дуглас, используя свое внешнее сходство, воплотил на экране образ Винсента Ван-Гога. Для большей достоверности актер брал уроки живописи.

В 1955 году он удивил своих коллег по цеху тем, что решил организовать собственную продюсерскую компанию, которую назвал в честь своей матери. Компания Bryna Productions спродюсировала ряд картин, в которых сыграл Кирк. Одной из них стала «Тропы славы» (1957), где прозвучало имя начинающего режиссера Стэнли Кубрика.

«Спартак» (1960) — первый высокобюджетный, цветной фильм Кубрика, сделавший имя молодому режиссеру. Сюжет картины рассказывает о восстании под предводительством раба-гладиатора Спартака, бросившем вызов власти Рима в лице консула Марка Лициния Красса.

После нескольких второстепенных ролей, Дуглас вернулся к ведущим в фильмах «Герои Телемарка» (1965) и «Горит ли Париж?» (1966). Это были достаточно типичные для Дугласа роли. Однако настроение публики постепенно менялось, и образ героя войны, успешно отыгрываемый Дугласом в вестернах и военных драмах, уже не так интересовал зрителей.

С середины 1970-х Кирк начал пробовать себя в телевизионных постановках. Последним совместным фильмом с Бёртом Ланкастером стала комедия «Крутые ребята»(1986), пародирующая криминальные фильмы и подводящая итоги общего творчества актеров.

Последней его работой стала роль в комедии «Семейные ценности» (2003).