Primeiro na televisão, nas séries Evening Shade e Beverly Hills 90210 e depois no grande ecrã, onde se estreou em 1992, no filme Buffy, Caçadora de Vampiros. Dois anos depois fez Karate Kid , A Nova Aventura.
Em 1999, Hilary saltou para a fama, com a sua interpretação no filme de Kimberly Peirce, Os Rapazes Não Choram. Para representar o papel na perfeição, Hilary Swank, cortou o cabelo à rapaz e viveu durante um mês como se fosse um rapaz. O sacrifício seria recompensado, pois, com este filme Hilary Swank ganhou o Globo de Ouro para melhor actriz do ano, além do Óscar da Academia.
Seguem-se O Dom (2000) de Sam Raimi, e O Caso do Colar (2001) de Charles Shyer.
Em 2002, contracena com Al Pacino em Insónia, e em 2003 entra em Detonação. Em 2004 é a boxeur Maggie Fitzgerald no aclamado filme de Clint Esatwood, Million Dollar Baby – Sonhos Vencidos, papel que a Academia de Hollywood iria reconhecer atribuindo-lhe o seu segundo Óscar. Da sua curta filmografia há ainda a salientar, o seu papel no filme de 2006, Dália Negra de Brian De Palma.