Hiddleston übernahm ab 2001 kleinere Rollen in Fernsehfilmen. Nach Abschluss seiner Ausbildung an der Royal Academy of Dramatic Art in London im Jahr 2005 erhielt er eine erste größere Nebenrolle in Joanna Hoggs Film Unrelated.

Weiterhin übernahm er Rollen in verschiedenen Theaterstücken, so die des Cassio im Shakespeare-Stück Othello im Londoner Donmar Warehouse an der Seite von Chiwetel Ejiofor und Ewan McGregor, für die er durchweg herausragende Kritiken erhielt.

Einem größeren Publikum wurde Hiddleston 2011 in der Rolle des nordischen Gottes Loki in der Comicverfilmung Thor an der Seite von Chris Hemsworth und Anthony Hopkins bekannt. Auch in der 2012 veröffentlichten Verfilmung des Superhelden-Comics Die Rächer unter dem Titel Marvel’s The Avengers stellte er erneut den Loki dar.