O primeiro filme para o cinema em que Hilary não faz somente uma participação é em Agent Cody Banks (2003), antes ela havia feito somente pontas nos filmes Playing By Heart e Human Nature.

Com o sucesso da série, foi criando um filme: The Lizzie McGuire Movie. Hilary recebeu 1 milhão de dólares para protagonizar a sua personagem, Lizzie, nos cinemas. Graças ao sucesso do filme, ele abriu as portas para vários outros filmes como Cheaper by the Dozen (2003) e A Cinderella Story (2004).

Foi a protagonista também dos filmes: Raise Your Voice (2004) e The Perfect Man (2005). Também em 2005 participou de Cheaper by the Dozen 2, continuação do grande sucesso de 2003, que em sua segunda versão contava além de Steve Martin, também com Eugeny Levy.

Hilary fez questão de aparecer nos cinemas com a sua irmã mais velha, Haylie Duff. Para ter uma idéia, Hilary e sua irmã fizeram um filme juntas, chamado Material Girls (2006), que foi baseado na música de Madonna, "Material Girl".

Hoje Hilary está aplicada em divulgar seu novo filme War Inc. nesse novo filme Hilary afirma que sua personagem completamente diferente da verdadeira Hilary Duff.

Hilary também fez muitos comerciais da boneca Barbie!Hilary diz ser muito fã da Barbie,e que as todas as garotas deveriam seguir seu exemplo em termos de moda.