Sa carrière cinématographique débute avec le court métrage Je ne suis pas une crêpe en 2002. En 2010, elle coécrit avec Michel Leclerc le film Le Nom des gens, qui remporte le César du meilleur scénario original en 2011. Elle réalise ensuite J'aurais pu être une pute (2011), un court métrage autobiographique salué par la critique et récompensé au Festival de Clermont-Ferrand. En 2015, elle signe son premier long métrage, Je suis à vous tout de suite, une comédie dramatique explorant les relations familiales et les questions d'identité. Son film Youssef Salem a du succès (2023) poursuit cette exploration des thèmes identitaires avec humour et sensibilité. En 2025, elle présente Mikado, un film au ton plus grave, marquant une évolution dans sa filmographie.
Parallèlement à son travail de scénariste et réalisatrice, Baya Kasmi est également actrice et a participé à plusieurs films, notamment ceux de Michel Leclerc. Elle est reconnue pour son engagement en faveur de la diversité et de la représentation des femmes dans le cinéma français. Son parcours atypique et sa capacité à aborder des sujets complexes avec légèreté et profondeur font d'elle une figure singulière du paysage cinématographique contemporain.