Après un passage au Drama Centre de Londres, où il se familiarise avec le métier d'acteur, Tom Hardy est vite plongé dans des projets d'envergure : en 2001, il participe à deux épisodes de la mini-série Frères d'armes produite par Steven Spielberg et figure au casting de La Chute du faucon noir de Ridley Scott. Le jeune acteur ne connaît donc pas vraiment la galère d'un début de carrière, d'autant qu'il enchaîne vite avec des rôles dans Star Trek Nemesis et le thriller Attraction fatale, aux côtés de Gael García Bernal.

Jeune comédien britannique prometteur, Tom Hardy poursuit un parcours à l'insolente réussite : dans Layer Cake, en 2004, il est un dealer aux côtés du futur James Bond Daniel Craig, puis change radicalement de registre deux ans plus tard en incarnant le Comte Rohan dans le Marie-Antoinette de Sofia Coppola. Après avoir participé au déjanté RockNRolla de Guy Ritchie, Tom Hardy trouve en 2009 le rôle le plus impressionnant de sa jeune carrière avec le film Bronson. Il y incarne Charles Bronson (à ne pas confondre avec l'acteur !), l'un des criminels les plus célèbres du Royaume-Uni, rôle pour lequel il a pris plusieurs kilos de muscles.

L'année suivante, l'acteur rejoint le casting du thriller surnaturel Inception, mis en scène par Christopher Nolan (The Dark Knight, Le Chevalier Noir), dans lequel il donne la réplique à Leonardo DiCaprio, Marion Cotillard ou encore Ellen Page. Révélation du film, il enchaîne alors les tournages et on le retrouve rapidement en redoutable combattant de free fight dans Warrior, puis en espion, aux côtés de Gary Goldman et Colin Firth, dans La Taupe.

2012 est une année chargée pour l'acteur puisqu'il est au générique de deux films : la comédie d'action This Means War et le blockbuster The Dark Knight Rises dans lequel il interprète Bane, le nouvel ennemi tout en muscles de Batman (Christian Bale). Pour l'occasion, il retrouve le réalisateur Christopher Nolan, et les acteurs Marion Cotillard, Michael Caine et Joseph Gordon-Levitt. Il est ensuite Forrest, le cadet et sans doute le plus raisonnable de la fratrie Bondurant dans Des Hommes sans loi, film de gangster signé John Hillcoat, présenté au festival de Cannes la même année.

Actif, Tom Hardy croule sous les propositions. En 2014, il nous embarque dans un huis-clos automobile haletant via Locke, avant de prendre sous son aile un adorable petit pitbull dans le film de gangsters The Drop avec le regretté James Gandolfini. Toujours en 2014, il est à l'affiche de Enfant 44, une plongée dans l'URSS des années 50, où il est chargé d'enquêter sur une série d'infanticides. Mais c'est en 2015 qu'il est le plus attendu, avec l'apocalyptique Mad Max: Fury Road dans lequel il tient le rôle-titre.

Adepte de personnages virils et violents, il commence l'année 2016 très fort. Ainsi, Tom Hardy campe les jumeaux Reggie et Ronnie Kray, célèbres gangsters du Royaume-Uni dans Legend, avant de provoquer la vengeance du trappeur Leonardo DiCaprio en assassinant son fils dans le western glacial The Revenant.

L'acteur affronte ensuite Cillian Murphy dans la série de gangsters Peaky Blinders ; il y incarne l'étrange et terrifiant trafiquant d'alcool Alfie Solomons. Toujours côté petite lucarne, il campe le protagoniste de la série d'époque Taboo (produite par Ridley Scott) qu'il écrit avec son père et Steven Knight.

Après un caméo dans Star Wars Les Derniers Jedi, Tom est à nouveau dirigé par Nolan dans Dunkerque, via le personnage d'un héroïque aviateur de la Seconde Guerre mondiale. Il se glisse ensuite dans le costume du super-vilain Venom dans le film du même nom consacré au meilleur ennemi de Spider-Man. Compte tenu du succès du blockbuster (854 millions de dollars de recettes mondiales), une suite voit le jour en 2021. Entre les deux, le natif de Londres joue le plus célèbre des gangsters dans le biopic Capone.

En 2024, Tom Hardy impressionne une fois de plus dans la peau d'un biker viril dans The Bikeriders et reprend son personnage de Venom dans le troisième volet de la franchise DC, Venom: The Last Dance. L'année suivante, il porte le thriller d'action Netflix Havoc, réalisé par Gareth Evans.