Tom Hanks iniciou a carreira no cinema aos 24 anos, com um papel no filme de baixo orçamento Trilha de Corpos. Logo migrou para a TV, onde estrelou por dois anos a série Bosom Buddies. Nela passou a trabalhar com comédia, algo com o qual não estava habituado, rendendo convites para pequenas participações nas séries Táxi, Caras & Caretas e Happy Days.

Em 1984, veio seu primeiro sucesso no cinema: a comédia Splash - Uma Sereia em Minha Vida, na qual era dirigido por Ron Howard e contracenava com Daryl Hannah. Em seguida vieram várias comédias, entre elas A Última Festa de Solteiro (1984), Um Dia a Casa Cai (1986) e Dragnet - Desafiando o Perigo (1987), tornando-o conhecido do grande público.

Com Quero Ser Grande (1988) Hanks obteve sua primeira indicação ao Oscar de melhor ator. Apesar de consagrado como comediante, aos poucos passou a experimentar outros gêneros. Em 1993 surpreendeu em Filadélfia como um advogado homossexual que luta na justiça contra sua demissão, motivada por preconceito devido a ele ser portador do vírus da AIDS. Pelo papel conquistou seu primeiro Oscar.

Já no ano seguinte Hanks ganharia sua segunda estatueta dourada, repetindo um feito apenas obtido por Spencer Tracy, quase 60 anos antes. Forrest Gump - O Contador de Histórias foi sucesso de público e crítica, ganhando seis Oscar.

Estabelecido como um dos maiores astros de Hollywood, Hanks passou a emendar um sucesso atrás do outro: Apollo 13 - Do Desastre ao Triunfo (1995), Toy Story (1995), O Resgate do Soldado Ryan (1998), Mens@gem Para Você (1998), Toy Story 2 (1999), À Espera de um Milagre (1999), Náufrago (2000), Prenda-me Se For Capaz (2002) e Estrada para Perdição (2002).

Em 1996, resolveu se dedicar à sua estreia na direção. O resultado foi The Wonders - O Sonho Não Acabou, divertida comédia que rendeu a contagiante música "That Thing You Do!". Hanks voltaria a trabalhar como diretor em episódios das séries de TV Da Terra à Lua (1998) e Band of Brothers (2001) e também na comédia romântica Larry Crowne - O Amor Está de Volta (2011).

Em 2004, o ator encampou a ideia de interpretar vários personagens na animação O Expresso Polar, dirigida pelo colega Robert Zemeckis. Usando o método de captura de movimento, Hanks interpretou seis personagens de idades variadas.

Um de seus personagens mais famosos é o simbologista Robert Langdon, criado pelo autor Dan Brown. Hanks o interpretou em dois filmes, O Código Da Vinci (2006) e Anjos e Demônios (2009).