2002年，当时年仅23岁的裴淳华，就出演了皮尔斯·布鲁斯南版007电影《择日而亡》，成为历史上最年轻的邦女郎之一 。
2005年，裴淳华又凭借同约翰尼·德普、萨曼莎·莫顿合作的《浪荡子》赢得英国独立精神电影奖的最佳女配角奖。裴淳华在2005年版的《傲慢与偏见》中则出演了伊丽莎白憨厚的大姐简 。
2007年推出的安东尼·霍普金斯、瑞恩·高斯林主演的影片《破绽》中也有裴淳华饰演的一个重要配角角色，这也是她第一次在好莱坞洛衫机拍摄影片。此外她还同皮尔斯·布鲁斯南、凯文·席格斯、米兰达·理查森等人合作了一部讲述英国诗人狄兰·托马斯与其妻子卡特琳之间情感纠葛的影片《卡特琳》。2008年2月24日，第80届奥斯卡金像奖颁奖典礼在好莱坞柯达剧院举行，裴淳华踏上红地毯亮相 。
2009年，她在英国文艺片《成长教育》中饰演了一位神经质的女人。
2011年1月14日，裴淳华出演的《巴尼的人生》北美上映 。
在2012年3月30日于北美公映的《诸神之怒》中，裴淳华则接棒艾莉克莎·黛沃洛斯饰演上一集中被珀耳修斯解救的安德洛美达公主 。而裴淳华担任女主角的《侠探杰克》于2012年12月21日北美上映 。
2013年，裴淳华加盟的《世界尽头》于7月19日英国率先亮相上映，8月23日起北美全面上映 。
2014年10月3日，裴淳华主演的《消失的爱人》在北美上映。12月10日早晨，第21届美国演员工会奖公布提名名单，裴淳华凭借在《消失的爱人》中的表演获得最佳女主角提名 。12月11日晚，第72届金球奖提名名单正式公布，裴淳华凭借在《消失的爱人》中的表演获得剧情类最佳女主角提名 。12月15日，裴淳华凭借在《消失的爱人》中的表演获得第11届圣路易斯影评人协会奖和第10届奥斯汀影评人协会奖最佳女主角 。1月10日，第68届英国电影学院奖（BAFTA）正式曝光提名名单，裴淳华提名第68届英国电影学院奖最佳女主角 。1月15日，由广播影评人协会主办的第20届评论家选择奖在好莱坞举行，裴淳华现身 。1月18日，裴淳华获得第35届伦敦影评人协会奖最佳英国女演员 。
2020年7月24日，主演的电影《放射性物质》在Amazon上线播出 。
2015年3月末，裴淳华宣称她的中文名字为“裴淳华”，并介绍了其含义。她认为第三方在没有得到她允许的情况下，使用通过英文音译过来的中文名字，使她感到对喜欢她电影的中国观众是不尊重的 。