Oscar-ehdokkaana ollut näyttelijä Maggie Gyllenhaal syntyi 16.marraskuuta 1977 Manhattanin Lower East Sidella New Yorkissa. Hänen vanhempansa Naomi Foner (o.s. Achs) ja Stephen Gyllenhaal ovat molemmat elokuvantekijöitä, ja hänen veljensä on näyttelijä Jake Gyllenhaal. Hänen äitinsä on Ashkenazin juutalaisesta perheestä, kun taas hänen isällään on ruotsalaisia, englantilaisia, sveitsiläis-saksalaisia ja saksalaisia sukujuuria.
Maggie teki elokuvadebyyttinsä Stephenin elokuvassa ”Waterland” (1992). Hänellä oli satunnaisia rooleja läpi hänen teini-iässä, vaikka hän astui pois saada tutkinto kirjallisuuden Columbia University vuonna 1999. Lisäksi hän opiskeli lyhyesti Royal Academy of Dramatic Artsissa Lontoossa, mikä auttoi häntä valmistumisen jälkeen siirtymään takaisin näyttelijäksi.
pian valmistumisensa jälkeen Gyllenhaal esiintyi sivurooleissa elokuvassa Cecil B. Demented (2000) ja veli Jake Gyllenhaalin rinnalla elokuvassa Donnie Darko (2001). Hänen breakout rooli tuli hieman myöhemmin, kun hän otti rohkea, seksikäs nimiroolin Sihteeri (2002). Tämä osa päätyi ansaita hänelle Golden Globe-ehdokkuuden, ja Gyllenhaal seurasi, että jopa tukevat kierrosta 40 päivää ja 40 yötä (2002), Confessions of a Dangerous Mind (2002), Mukauttaminen. (2002) ja muun muassa Mona Lisa Smile (2003).
Gyllenhaal sai toisen Golden Globe-ehdokkuutensa näyteltyään taannoista vankilapakolaista elokuvassa Sherrybaby (2006). Hän seurasi, että jopa rooleja World Trade Center (2006) ja Stranger Than Fiction (2006), ja sitten korvasi Katie Holmes rooli Rachel Dawes Yön ritari (2008).
tässä 2009, Gyllenhaal sai suurta suosiota roolistaan vastapäätä Jeff Bridges Crazy Heart (2009), joka toi näyttelijä hänen ensimmäinen Oscar-ehdokkuuden. Sen jälkeen Gyllenhaal on nähty muun muassa elokuvissa Nanny McPhee palaa (2010), Hysteria (2011) ja Won ’ t Back Down (2012).
Gyllenhaalilla on kaksi lasta aviomies Peter Sarsgaardin kanssa, jonka kanssa hän avioitui vuonna 2009.