Zajął się fabułą już jako uznany twórca dokumentalny, początkowo jego filmy fabularne były realizowane w sposób inspirowany technikami dokumentalnymi ("Personel", "Amator", "Przypadek").

Z czasem jednak zaczął się oddalać od stylistycznego realizmu paradokumentalnego i stopniowo redukować szczegóły obyczajowe – jako mogące zamulać i przesłaniać filozoficzną i metafizyczną treść filmów i rozpraszać widza. Przełomowy jest tu serial telewizyjny "Dekalog" i kinowe wersje dwóch jego odcinków czyli "Krótki film o miłości" i "Krótki film o zabijaniu". Następne filmy zrealizował już na Zachodzie, we Francji i Szwajcarii. Jest to "Podwójne życie Weroniki" i trylogia "Trzy kolory", zrealizowane przez niego przy zupełnej nieznajomości języka francuskiego. Kreacyjność kamery, konsekwencja plastyczna i niezwykła precyzja konstrukcji fabularnej to cechy, które najbardziej pokazują, jak bardzo oddalił się od technik dokumentalnych.

Ogólna filozofia jego ostatnich filmów jawi się następująco: istnieje jakaś transcendencja mająca wpływ na ludzki los, ale człowiek zupełnie utracił już zdolność jej odczuwania, rozpoznania, a tym bardziej nazwania. Człowiek o niej zapomniał.

W swych filmach często wykorzystywał muzykę Zbigniewa Preisnera, scenariusze zaś, od 1984 roku, współtworzył wyłącznie z Krzysztofem Piesiewiczem. Zazwyczaj do swoich filmów zapraszał aktorów, z którymi współpracował przy wcześniejszych produkcjach: w sześciu jego filmach wystąpił Jerzy Stuhr, w czterech Aleksander Bardini, w trzech Marzena Trybała i Jerzy Trela, a ponad dwudziestu polskich aktorów pojawiło się w dwóch różnych fabularnych filmach Kieślowskiego. W dwóch jego filmach – w obu grając główną rolę – wystąpiła również francuska aktorka Irene Jacob. Natomiast Artura Barcisia, wykorzystał w epizodycznych rolach aż w dziewięciu odcinkach Dekalogu. W trzech różnych filmach zagrali u niego trzej znani polscy reżyserzy: Juliusz Machulski ("Personel"), Agnieszka Holland ("Blizna") i Krzysztof Zanussi ("Amator").