Кара начала модельную карьеру в возрасте десяти лет, снявшись для редакционной статьи Брюса Уэббера для итальянского издания Vogue[10]. В 2009 году она подписала контракт с модным агентством Storm Model Management, будучи замеченной модельным агентом Сарой Дюкасс, которая ранее открыла Кейт Мосс[11].
Первый выход Делевинь на подиум состоялся в 2011 году на Лондонской неделе моды, где она позировала с осенне-зимней коллекцией Burberry. Вместе с Делевинь открывала и закрывала показ Джордан Данн. Модель являлась лицом рекламной кампании Burberry Beauty[12].
Кара снималась для рекламных кампаний таких брендов, как H&M, Dominic Jones Jewellery, Blumarine, DKNY, Tom Ford, Yves Saint Laurent, Zara и Chanel. Британское издание Vogue назвало её «звёздным лицом» сезона осенне-зимних показов 2012/2013 годов, когда она выходила на подиум для таких брендов, как Shiatzy Chen, Moschino,