韓國百想藝術大賞最佳女演員
日本電影學院獎優秀女主演
韓國電影評論協會獎最佳女主角
1999年的某一天，在街上閑逛的她被服裝公司的制作人發現后，裴斗娜從平
面模特兒，到拍攝電視廣告、演出戲劇及主持廣播節目。而且早在裴斗娜出道初期，還是服裝目錄的專屬模特時，即被導演王家衛看中，力邀裴斗娜到香港演藝圈發展，可惜她以時機不成熟為由而婉拒了。同年，裴斗娜被KBS電視臺選定出演了第一部電視劇《學校》，獲得了新秀獎。
2000年，出演奉俊昊執導的喜劇《綁架門口狗》，獲得了韓國”青龍獎”最佳新人女演員獎。
2001年，出演了由鄭在恩執導的新新人類生活的電影《貓咪少女》，飾演一個和周圍人格格不入的可愛夢想家，獲得了韓國最佳女性電影人大獎最佳演技獎、第21屆韓國影評人協會獎最佳女演員獎和第38屆百想藝術大獎最佳女演員獎等。同年，主演倫理片《青春》，大膽露點和金來沅演激情床戲，該片講述了一個關于青春的體驗和性的迷茫之間的故事。
2002年，主演動作驚悚片《地鐵危機》，扮演一個在地鐵站以扒竊別人身上財物為生的小偷，該片以漢城地下鐵作故事背景。同年，出演由樸贊郁執導的犯罪片《
我要復仇》中，飾演一個迫于極端的困境而傷害自己戀人的女孩。
2003年，主演愛情喜劇《戀戀春熊》，劇中裴斗娜穿上校服，與男主角展開一段純純的校園戀情。
2005年，參演了由李大榮執導的《加油！金順》，扮演一個獨立堅強的家庭主婦，而且還是第一次出演年輕媽咪的形象；同年，作為特邀演員，加盟了日本影業公司投拍的青春校園片《琳達琳達》，以27歲的年紀出演高中生，該片的導演為山下敦弘。
2006年，出演影片《漢江怪物》，扮演射擊運動員南珠，在劇中裴斗娜花了三個月的時間練習射箭技術，所有射箭場面她都親歷親為，親身上陣，獲得了本屆韓國電影青龍獎的“最佳女配角”提名。同年，裴斗娜接演了愛情劇《突然某一天》，扮演在日本的僑胞女漫畫家山口花。
2009年，裴斗娜與ARATA、板尾創路主演了由是枝裕和執導的愛情科幻片《空氣人偶》，飾演充氣娃娃，該片改編自業田良家的漫畫，獲得日本奧斯卡優秀女主演獎。同年，裴斗娜出版了在倫敦親自拍攝的相片和旅行所感在內的旅行攝影集《娜的倫敦之行》。
2010年，與金秀路主演了由柳賢基執導喜劇《學習之神》，飾演
英語老師韓秀晶。
2012年，裴斗娜與湯姆?漢克斯、哈莉?貝瑞、休?格蘭特出演了改編自大衛?米切爾的同名暢銷小說的科幻片《云圖》，飾演兩個角色，分別是2144年首爾的克隆人和19世紀的美國人，影片講述了從19世紀太平洋開始到文明毀滅后的未來世界里，各時代和場景下的6個故事。
2012年，與河智苑主演《朝韓夢之隊》，飾演朝鮮選手，該片講述了韓國與朝鮮的國家代表經歷46日，由對立、矛盾的立場逐漸成為“Korea”團隊的辛酸感人故事。
裴斗娜