jest amerykańskim aktorem. Swoją karierę rozpoczął od roli Michaela Fitzgeralda w serialu ABC Cracker (1997-1998), po czym stał się znany jako idol nastolatków, grając główne role w takich filmach jak Halloween H20: 20 lat później, The Faculty (oba 1998), The Virgin Suicides (1999), Pearl Harbor, O, Black Hawk Down (wszystkie 2001) i 40 Days and 40 Nights (2002).
Hartnett pracował nieprzerwanie przez całe lata 2000, grając role główne i drugoplanowe w Hollywood Homicide (2003), Wicker Park (2004), Mozart and the Whale, Sin City (oba 2005), The Black Dahlia, Lucky Number Slevin (oba 2006), Resurrecting the Champ, 30 Days of Night (oba 2007), August (2008) i I Come with the Rain (2009). Kolejne role to Bunraku (2010), Oh Lucy! (2017), Target Number One (2020), Wrath of Man (2021), Operation Fortune: Ruse de Guerre i Oppenheimer (oba 2023). Za swoją rolę fizyka nuklearnego Ernesta Lawrence'a w tym ostatnim, Hartnett otrzymał - wraz ze swoimi współpracownikami - nagrodę Screen Actors Guild Award za wybitną kreację aktorską.
W telewizji Hartnett wcielił się w postać Ethana Chandlera w serialu Showtime Penny Dreadful (2014-2016), otrzymując nominacje do trzech nagród Fangoria Chainsaw Awards. Jest mężem aktorki Tamsin Egerton, z którą ma czworo dzieci.