Originario di Los Angeles, Emile Hirsch si è imposto all'attenzione del pubblico internazionale nel 2007 con la sua intensa interpretazione del giovane McCandless nel film di Sean Penn Into the Wild - Nelle terre selvagge. Tratto dall'omonimo bestseller di Jon Krakauer e adattato per il grande schermo dallo stesso Penn, il film racconta la storia vera di Christopher McCandless, un giovane che lascia tutto per imbarcarsi in un'avventura che segnerà il suo destino. Per questo ruolo, Hirsch ha ottenuto il premio della National Board of Review per la Migliore interpretazione maschile, e il Rising Star Award al Palm Springs International Film Festival; due candidature come Miglior attore al Gotham Award e al Critics' Circle Award e altre due candidature allo Screen Actors Guild Award, come Miglior attore e Miglior cast (insieme ai co-protagonisti del film).
In Milk di Gus Van Sant, Hirsch ha interpretato l'attivista gay Cleve Jones accanto a Sean Penn, quest’ultimo nel ruolo del protagonista Harvey Milk. Il film è stato candidato allo Screen Actors Guild Award per il Miglior cast e si è aggiudicato un Oscar per il Miglior attore protagonista, che è andato a Sean Penn.
Ha interpretato altri due film tratti da storie vere: Alpha Dog di Nick Cassavetes, e Lords of Dogtown di Catherine Hardwicke (accanto a Heath Ledger).
Tra i suoi altri titoli ricordiamo Speed Racer dei Fratelli Wachowski; Imaginary Heroes di Luke Harris (con Sigourney Weaver e Jeff Daniels); La ragazza della porta accanto di Luke Greenfield; The Mudge Boy di Michael Burke; Il club degli imperatori di Michael Hoffman e The Dangerous Lives of Altar Boys di Peter Care.
