Después de estudiar en la Universidad de Columbia, Maggie Gyllenhaal da sus primeros pasos como actriz en el teatro, en Londres y Nueva York. En 1992, debuta en la gran pantalla en el drama ‘El país del agua’, dirigida por su padre Stephen Gyllenhaal. Tras interpretar un pequeño papel en ‘Cecil B. Demente’ (2000), la actriz se da a conocer en 2001 junto a su hermano Jake Gyllenhaal en ‘Donnie Darko’, de Richard Kelly.

Maggie Gyllenhall tiene cierta predisposición por el cine ambicioso, como lo demuestra al participar en ‘Confesiones de una mente peligrosa’ (2002) y ‘Adaptatión. El ladrón de orquídeas’ (2002). Ese mismo año consigue su primer role protagonista en ‘Secretary’. En 2006, y tras participar en ‘La sonrisa de la Mona Lisa’ (2003), presta su voz a uno de los personajes de la cinta de animación ‘Monster House’ y co-protagoniza, junto a Nicolas Cage, ‘World Trade Center’. Dos años después se convierte en la novia de Batman (Christian Bale) en ‘El caballero oscuro’, y al año siguiente se une a Jeff Bridges en el drama ‘Corazón rebelde’, por la que fue nominada al Oscar a la Mejor Actriz de Reparto.