１９７９年、アメリカ・ヴァージニア州レキシントン生まれ。３歳でボルティモアに移り、ピーボディ音楽院のスズキ・メソッド・プログラムでヴァイオリンを始めた。その後、レニングラード音楽学校のベテラン名教師として知られていたクララ・ベルコヴィチ女史に師事。１０歳でフィラデルフィアのカーティス音楽院に入学し、イザイ最後の門下生として著名なヤッシャ･ブロツキー氏から１７歳まで指導を受けた。１６歳で卒業要件を満たしたあとも引き続き音楽院で学び、語学や文学を聴講しながらハイメ・ラレード氏に師事。さらにフェリックス・ガリミア、ゲイリー・グラフマン両氏のもとで室内楽の研鑽を積んだ。
１２歳でボルティモア交響楽団とメジャー・オーケストラ・デビューを果たし、１９９５年にマゼール指揮バイエルン放送交響楽団と共演して１５歳でドイツ・デビュー。その翌年にはフィラデルフィア管弦楽団のソリストとしてカーネギー・ホールにもデビューした。１９９９年カーティス音楽院卒業。ベルリン・フィルハーモニー管弦楽団と初共演し、翌２０００年には同楽団日本ツアーのソリストを務めて初来日を飾った。現在ヨーロッパ、アジア、北米各地で、世界の一流オーケストラとの共演やリサイタル活動を定期的におこなっている。
１７歳でデビュー盤をリリースして以来、ドイツ・グラモフォンとソニーからアルバムやDVD、サウンドトラック、子どものための録音などを発表。録音したレパートリーは、バッハ、ストラヴィンスキー、エルガー、ベートーヴェン、モーツァルト、パガニーニ、シュポア、バーバー、バーンスタイン、コルンゴルトなど多岐にわたり、グラミー賞、ディアパゾン・ドールなど栄誉ある賞も数多く受賞している。２００８年発表のシェーンベルクとシベリウスの協奏曲は、ビルボード誌のクラシック・チャートで初登場１位となり、続く２３週間チャートに入った。アメリカの人気作曲家ジェニファー・ヒグドンが彼女のために書いたヴァイオリン協奏曲（２００９年初演）と、チャイコフスキーの協奏曲を収録したアルバムは、日本では２０１０年５月にリリース。ＤＶＤは、ロード・ムービー・スタイルのドキュメンタリー『ポートレート』や、２００７年ヴァチカンでおこなわれたローマ法王ベネディクト１６世の８０歳の誕生日を祝うコンサートに、ソリストとして出演したライヴ収録などがある。
ハーンはYouTubeで自らのビデオチャンネルをプロデュースし（http://www.youtube.com/hilaryhahnvideos）、現代のクラシック音楽に関するブログである「セクエンツァ２１」でゲスト・インタビュアーを務めている。また“ヴァイオリン・ケースが彼女の旅のパートナーとしての生活を語る”という設定で、ツイッターのアカウントが作られている（http://www.twitter.com/violincase）。

ウクライナ・キエフ生まれ。６歳で最初のソロ・リサイタルをおこなう。名門キエフ音楽院卒業後、数々の国際コンクールで受賞多数。１９９５年リンカーン・センターにおけるモーストリー・モーツァルト音楽祭でのニューヨーク・デビューを皮切りに、世界の舞台で活躍を続けている。
欧米オーケストラとの共演によるラフマニノフの協奏曲の全曲演奏、全米２９都市を巡るリサイタル・ツアー、リスト編曲によるシューベルト「白鳥の歌」の世界初演などで注目を集めたほか、ミュンヘンでマーラー室内管と、さらにロサンジェルスでイ・パルピティ室内管と共演したショスタコーヴィチの協奏曲第１番は「まるで作曲者自身が演奏しているかのようだった」（ロサンジェルス・タイムズ紙）と絶賛を博した。
２００８年にはウィーン楽友協会黄金のホールにリサイタル・デビュー、耳の肥えたウィーンの聴衆にスタンディング・オベーションで迎えられた。
熱心な室内楽奏者として、リン・ハレル、ロベルト・ディアス、イダ・ヘンデルらとも共演しており、近年はもっとも重要な音楽のパートナーであるヴァイオリニストのヒラリー・ハーンとツアーを重ねている。
CDはオーディオフォン・レーベルから、ショスタコーヴィチのピアノ協奏曲第１番、モーツァルトやプロコフィエフのソロ曲集などがリリースされており、いずれも高い評価を得ている。