لیلا حاتمی برای اولین بار سال ۱۳۶۲ با بازی در فیلم سینمایی «کمالالملک» به کارگردانی پدرش، وارد سینما شد. او در این فیلم نقش کودکی کمالالملک نقاش برجسته ایرانی را بازی میکرد. لیلا حاتمی در این فیلم ۱۱ ساله بود.


لیلا حاتمی در فیلم «کمالالملک» برای اولین بار سینما را در کنار بازیگرانی چون جمشید مشایخی، علی نصیریان، داوود رشیدی، محمدعلی کشاورز و عزتالله انتظامی تجربه کرد. او بعد از بازی در این فیلم، بعد از هفت سال دوری از سینما با «دلشدگان» مرحوم علی حاتمی به عرصه تصویر بازگشت.