L'actrice nommée aux Oscars Maggie Gyllenhaal est née le 16 novembre 1977, dans le Lower East Side de Manhattan à New York. Ses parents, Naomi Foner (née Achs) et Stephen Gyllenhaal, sont tous les deux des cinéastes, et son frère est l'acteur Jake Gyllenhaal. Sa mère est issue d'une famille juive ashkénaze, tandis que son père a une ascendance suédoise, anglaise, suisse-allemande et allemande.

Maggie a fait ses débuts au cinéma dans le film de Stephen Waterland (1992). Elle a eu des rôles sporadiques tout au long de son adolescence, bien qu'elle ait quitté pour obtenir un diplôme en littérature de l'Université Columbia en 1999. En outre, elle a étudié brièvement à la Royal Academy of Dramatic Arts de Londres, qui a aidé à sa transition à agir.

Peu de temps après l'obtention de son diplôme, Gyllenhaal est apparu dans des rôles de soutien dans Cecil B. DeMented (2000) et aux côtés de son frère Jake Gyllenhaal dans Donnie Darko (2001). Son rôle d'interprète est venu un peu plus tard, lorsqu'elle a assumé le rôle audacieux et sexy de Secretary (2002). Cette partie a fini par lui mériter une nomination au Golden Globe, et Gyllenhaal a suivi avec des tours de soutien dans 40 Days and 40 Nights (2002), Confessions of a Dangerous Mind (2002), Adaptation. (2002), et Mona Lisa Smile (2003), entre autres films.

Gyllenhaal a reçu sa deuxième nomination au Golden Globe pour avoir joué un récent libéré de prison à Sherrybaby (2006). Elle a suivi avec des rôles dans World Trade Center (2006) et Stranger Than Fiction (2006), puis remplacé Katie Holmes dans le rôle de Rachel Dawes dans The Dark Knight (2008).

En 2009, Gyllenhaal a reçu de grands éloges pour son rôle face à Jeff Bridges dans Crazy Heart (2009), qui a valu à l'actrice sa première nomination aux Oscars. Depuis lors, Gyllenhaal a été vu dans Nanny McPhee Returns (2010), Hysteria (2011) et Will not Back Down (2012).

Gyllenhaal a deux enfants avec son mari Peter Sarsgaard, qu'elle a épousé en 2009.