Enfant solitaire, Hippolyte Girardot semble se destiner à une carrière de dessinateur. Rêvant de travailler comme directeur artistique sur les plateaux de cinéma, il se présente, avec succès, au concours des Arts Déco. Là, on lui propose de réaliser une série de courts métrages avec des adolescents de banlieue, dans le cadre d'un atelier cinéma. S'il fait sa première apparition à l'écran en fils de Claude Rich dans La Femme de Jean de Yannick Bellon, une amie de sa mère, il n'envisage pas encore de devenir comédien, et multiplie les petits boulots.

Hippolyte Girardot prend goût au métier d'acteur sur le tournage du Destin de Juliette (1983) d'Aline Issermann, une réalisatrice qu'il retrouvera sur L'Amant magnifique. Décrochant une nomination au César du Meilleur espoir en 1985 pour Le Bon Plaisir, ce jeune premier en vue tourne avec Godard (Prénom Carmen) et participe à plusieurs projets d'envergure, notamment Fort Saganne et Manon des Sources -il y campe l'instituteur amoureux d'Emmanuelle Béart. La consécration arrive en 1990 avec Un monde sans pitié, constat désenchanté signé Eric Rochant : toute une génération se reconnaît dans son personnage d'Hippo, glandeur ironique et attachant.

Hippolyte Girardot trouve l'année suivante un nouveau rôle marquant, celui d'un photographe pris en otage au Liban dans Hors la vie de Maroun Bagdadi. Tout en continuant à jouer les séducteurs un rien mystérieux (Après l'amour, Le Parfum d'Yvonne), l'acteur apparaît de plus en souvent dans des comédies : doux-dingue dans Confessions d'un barjo, il incarne un des joyeux chômeurs de Vive la Republique ! (1997), de son vieux complice Rochant.

Après quelques années d'absence, il fait un retour remarqué en 2003 dans Le Tango des Rashevski. Accueilli dans la famille Desplechin, il campe un redoutable homme d'affaires dans Léo en jouant "Dans la compagnie des hommes", un avocat filou et toxico dans Rois et reine (2004) et l'époux d'Anne Consigny dans Un conte de Noël. D'autres auteurs de renom, tels Pascal Bonitzer et Pascale Ferran (Lady Chatterley), font alors appel à un comédien de nouveau très sollicité, qui se retrouve au générique de pas moins de six films en 2006. Médecin louche dans Le Crime est notre affaire, il multiplie les expériences singulières : alter ego de Jérôme Clément dans Plus tard tu comprendras d'Amos Gitaï, partenaire de Nanni Moretti dans Caos Calmo, il passe derrière la caméra avec Yuki et Nina, co-réalisé par Nobuhiro Suwa : une oeuvre délicate sur l'enfance présentée à la Quinzaine des Réalisateurs en 2009. Il continue par ailleurs de jouer dans des films politiquement engagés avec le film d'anticipation Les Mains en l'air dénonçant un renouvellement du fascisme en Italie (le film se déroule en 2067), la comédie noire Dernier étage, gauche, gauche (2010), dans lequel il incarne un huissier pris en otage dans un HLM ou le film de Xavier Durringer, La Conquête, qui raconte la montée au pouvoir de Nicolas Sarkozy et dans lequel il est Claude Guéant, le conseiller du candidat à la Présidence.