Hardy es un actor de método que ejecuta trasformaciones tanto físicas como vocales para adaptarse a cada papel.​ Tras formarse en el Drama Centre London, las actuaciones más icónicas que ha personificado son a Eddie Brock / Venom, el antihéroe de la película homónima (2018) y su secuela Venom: Let There Be Carnage (2021), a Bane en The Dark Knight Rises (2012) y a Mad Max en Mad Max: Fury Road (2015). Su debut llegó en la película Black Hawk Down (2001). Desde entonces ha sido nominado por sus trabajos al Premio Óscar al Mejor Actor de Reparto, en dos ocasiones al Premios de la Crítica Cinematográfica y otras dos a los Premios de Cine de la Academia Británica, así como, ha sido galardonado con un Premio BAFTA a la estrella emergente del 2011.

Entre sus actuaciones más aclamadas se incluyen The Revenant (2015) por el que obtuvo una nominación al Óscar, su papel de luchador de artes marciales mixtas en Warrior (2011), su doble rol interpretando a los gemelos Kray en Legend (2015), su papel protagónico en Bronson (2008), su personaje de espía en Tinker Tailor Soldier Spy (2011), su interpretación hierática y violenta en Lawless (2012) o las aclamadas interpretaciones de lenguaje corporal y voz en las películas The Drop (2014) y Stuart: A Life Backwards (2008). También ha aparecido en varias películas de Christopher Nolan como en Inception (2010) interpretando a Eames, o en Dunkerque (2017) interpretando a un piloto de Spitfire. ​En televisión, produjo y protagonizó la serie Taboo (2017-2022), donde interpretó a James Delaney y obtuvo críticas positivas, así como también se destaca su papel de Alfie Solomons en la serie dramática histórica Peaky Blinders (2014-2022).

Actuó en teatros británicos y estadounidenses entre 2003 y 2010, y por ello fue nominado para el Premio Laurence Olivier al debutante más prometedor por su papel de Skank en la producción de In Arabia We'd All Be Kings (2003), y fue galardonado con el Premio Evening Standard Theatre 2003 como debutante destacado por sus actuaciones en ambas obras In Arabia We'd All Be Kings y en Blood, en la que interpretó a Luca. Protagonizó la producción de The Man of Mode (2007) y recibió críticas positivas por su papel en la obra The Long Red Road (2010). Dirige junto a su padre Edward John Hardy la compañía de teatro independiente Shotgun y productora cinematográfica Hardy Son & Baker.

Nacido y criado en Londres, Hardy es filántropo, vegano y activo en el Movimiento de liberación animal y en diversas obras benéficas. Nombrado desde 2018 Caballero de la Excelentísima Orden del Imperio Británico​ y nombrado el actor británico más querido por el público del siglo XXI.

A lo largo de su trayectoria, Hardy ha repetido compañeros de elenco en varias ocasiones, como con el actor inglés Paul Anderson con quién comparte cartel en Legend, The Revenant o Peaky Blinders. Con el actor Stephen Graham en las películas Tinker Tailor Soldier Spy, Venom: Let There Be Carnage, en la serie Taboo y bajo las órdenes de Hardy como productor en la miniserie A Christmas Carol. Con Leonardo DiCaprio en las películas The Revenant y en Inception. Con Gary Oldman en Tinker Tailor Soldier Spy, The Dark Knight Rises, Child 44 y Lawless. Con la actriz Noomi Rapace en las películas Child 44 y The Drop. Con el actor Benedict Cumberbatch con el que ha coincidido en Tinker Tailor Soldier Spy y en Stuart: A Life Backwards. O con el actor Cillian Murphy con quién más veces ha trabajado en las películas The Dark Knight Rises, Inception, Dunkirk y en la serie Peaky Blinders. También en diversas ocasiones ha estado bajo las órdenes del director Steven Knight, en la película Locke y en las series Peaky Blinders y Taboo. Con el director Christopher Nolan también ha protagonizado varias de sus películas The Dark Knight Rises, Inception y Dunkirk.