‘परिणीता’ से अपने कैरियर की शुरूआत करने के बाद विद्या बालन ने ‘गुरु’ ,‘पा’, ’इश्किया’, ‘द डर्टी पिक्चर’  ‘कहानी’ और  ‘तुम्हारी सुलु’ जैसी महिला आधारित फिल्मों में जबर्दस्त प्रभाव पैदा किया। इन फिल्मों की कामयाबी  ने साबित कर दिया कि अपने बलबूते पर फिल्म को हिट करवाने की पूरी काबिलियत विद्या के पास है।  ‘शकुंतला देवी’ में विद्या बालन ने महान गणितज्ञ शकुंतला देवी का किरदार निभाया। इसे अनु मेनन ने डायरेक्ट किया। इसके साथ ही पहली बार विद्या बालन ने किसी महिला निर्देशिका के साथ काम किया। बंगला फिल्म जगत के लोकप्रिय अभिनेता जीशु सेन गुप्ता ने फिल्म में शकुंतला देवी के पति का किरदार निभाया।  विद्या बालन का कहना है कि वह बचपन से गणित में बेहद कमजोर रही हैं। गणित का नाम आते ही उन्हें सांप सूंघ जाया करता था। वह हमेशा इससे बचकर निकल जाने की फिराक में रहती थी। ऐसे में जब उन्हें अनु मेनन की ओर से ‘शकुंतला देवी’ की बायोपिक में शीर्षक भूमिका निभाने का प्रस्ताव मिला तब उन्हें काफी आश्चर्य हुआ था।  इन दिनों विद्या बालन, ‘मर्डर 3’ और ’न्यूटन’ जैसी फिल्में बना चुके अमित मुसरकर के निर्देशन में बन रही  ‘शेरनी’ कर रही हैं। इसमें वो एक फोरेस्ट ऑफिसर के किरदार में नजर आएंगी। फिल्म को भूषण कुमार प्रोडयूस कर रहे हैं।  अत्याचार के मुद्दे पर आधारित एक शार्ट फिल्म भी विद्या बालन ने की है, इसमें रेप को समाज की सच्चाई के तौर पर प्रस्तुत किया गया है ।  विद्या बालन भी उन्हीं में से एक आज के दौर की एक्ट्रेस हैं।   शुरू से विद्या बालन की कोशिश यही रही है कि वह जब कोई किरदार निभाती हैं तो पूरी तरह उसका हिस्सा बन जाती है।