Hilary Swank apprend la comédie sous la tutelle de la productrice Suzy Sachs et tient à neuf ans le rôle vedette de Mowgli dans une adaptation scénique du "Livre de la Jungle". Elle joue ensuite dans de nombreux spectacles scolaires ou régionaux, tout en acquérant une solide formation sportive (natation, gymnastique, etc.).

En 1990, elle s'inscrit à la South Pasadena High School de Los Angeles et entame une carrière professionnelle. Deux ans après une brève apparition dans le film BUFFY THE VAMPIRE SLAYER, elle décroche le rôle-titre de MISS KARATÉ KID que suivront une quinzaine de productions, dont les séries "Beverly Hills 90210" et "Leaving L. A.", les téléfilms "Victime de la rage" et "Meurtre en sommeil".

C'est en 1999 qu'elle tient LE rôle qui la lance dans la cour des grands, celui d'un transexuel dans le drame BOYS DON'T CRY de Kimberley Peirce. Elle enchaîne avec INTUITIONS de Sam Raimi et L'AFFAIRE DU COLLIER de Charles Shyer (2001), avant de tourner pour la nouvelle coqueluche d'Hollywood Chrisopher Nolan dans INSOMNIA. Elle joue alors à côté de noms comme Robbie Williams, Cate Blanchett ou Keanu Reeves.

Un passage pas très brillant du côté de la science-fiction avec FUSION - THE CORE de Jon Amiel et d'un drame passé inaperçu, 11:14 ONZE HEURES QUATORZE de Greg marcks n'entravent pas sa marche vers le premier rôle que Clint Eastwood lui confie dans MILLION DOLLAR BABY, en 2004, pour lequel elle reçoit tous les honneurs.

Depuis, elle mélange les genres dans le suspense rétro LE DAHLIA NOIR de Brian de Palma (2006), dans le film d'horreur LES CHÂTIMENTS de Stephen Hopkins (2007), dans la chronique de vie ÉCRIRE POUR EXISTER (2007), dans la comédie romantique P.S. I LOVE YOU de Richard Lagravenese (2007, photo) avec Gerard Butler, dans le récit existentielle BIRDS OF AMERICA de Craig Lucas (2008) et dans le portrait de l'aviatrice Amelia Earhart, pour AMELIA de Mira Nair (2009) avec Richard Gere.