Bates was zeer veelzijdig. Hij speelde in meer dan vijftig films en was ook veel in het theater te zien. Zijn grote doorbraak kwam in 1956 met de rol van Jimmy Porter in het toneelstuk Look Back in Anger. In 1960 begon zijn loopbaan op het witte doek met de film The Entertainer.
Daarna verwierf Bates steeds meer faam. Hij speelde in films als Zorba The Greek (1964), Georgy Girl ( 1966) en The Fixer (1968). Voor zijn rol in de laatstgenoemde film kreeg hij een Oscarnominatie.
Op de planken stond hij bekend als een van de angry young men van het Britse naoorlogse theater. Hij speelde hoofdrollen in stukken van Pinter, Stoppard, Shakespeare, Ibsen en Strindberg.
Zijn jongste werk was als filmacteur in onder meer Gosford Park van Robert Altman en The Sum of all Fears, waarin hij te zien is met Ben Affleck. Voor de televisie werkte hij tot voor kort aan de miniserie Spartacus, die volgend jaar gereed moet zijn.