Brillamment diplômé en arts, droit et administration publique, Hill Harper est attiré par la scène. Il commence par des spectacles à Broadway, et fait ses débuts à la télévision dans Corky, un adolescent pas comme les autres (1993). Après un rôle récurrent dans la 8ème saison de Mariés, deux enfants, il apparaît dans de nombreuses séries à succès, comme Le Prince de Bel-Air (1994), New York Police Blues (1996), ou encore Urgences (1997). Aux côtés de Joe Pantoliano en 2000 dans City of Angels, il tient l'un des rôles principaux de FBI : opérations secrètes 3 ans plus tard, avant d'incarner le Dr. Sheldon Hawkes dans Les Experts : Manhattan (2004).
Sur grand écran dès 1993 dans Confessions of a Dog, Hill Harper côtoie Denzel Washington dans He Got Game (1998), puis Joshua Jackson dans The Skulls, société secrète (2000). Après la tête d'affiche du film indépendant Love, Sex and Eating the Bones (2003), il joue dans le drame America Brown (2004).