Championne de natation, Hilary Swank s'oriente rapidement vers le métier d'actrice. A l'âge de dix-huit ans, elle fait une courte apparition dans Buffy, tueuse de vampires (1992), une comédie fantastique de Fran Rubel Kuzui, et décroche en 1994 le rôle-titre de Miss Karaté Kid de Christopher Cain. C'est Boys don't cry, un drame de Kimberly Peirce, qui la révèle véritablement au grand public en 2000. Sa prestation du travesti Brandon Teena lui vaut l'Oscar et le Golden Globe de la Meilleure actrice, les prix d'interprétation des New York Film Critics, Los Angeles Film Critics et Chicago Film Critics, ainsi que le Broadcast Film Critics.Devenue une valeur sûre d'Hollywood, Hilary Swank incarne une femme martyrisée par Keanu Reeves dans Intuitions (2001), un thriller surnaturel de Sam Raimi, et la coéquipière d'Al Pacino dans Insomnia (2002), un polar de Christopher Nolan. Figurant au générique du film catastrophe Fusion - The Core (2003), elle revient à un cinéma plus cérébral en participant à 11h14, une comédie trash dans laquelle plusieurs événements viennent se greffer à un accident de voiture survenu en pleine nuit. En 2005, elle rafle pour la deuxième fois (et en seulement deux nominations) l'Oscar de la Meilleure actrice grâce à sa performance de boxeuse surentraînée par Clint Eastwood dans Million dollar baby.
Son talent retient l'attention de Brian De Palma qui lui confie le rôle de Madeleine Sprague Linscott dans son adaptation du roman de James Ellroy, Le Dahlia noir (2006). Eclectique quant à ses choix d'actrice, Hilary Swank enchaîne les tournages, traquant les esprits (Les Châtiments), redonnant foi dans l'institution scolaire (Ecrire pour exister) et faisant le deuil de son compagnon défunt dans P.S. I Love You qui marque ses retrouvailles avec le réalisateur Richard LaGravenese.
En 2010, l'actrice habituée à jouer les femmes fortes, se glisse dans la peau de la pilote Amelia Earhart dans le biopic Amelia.
