Eckhart se narodil v Kalifornii. Má německý a britský původ a je členem mormonské církve. Strávil své mládí v Anglii a Austrálii. V roce 1988 se vrátil do Spojených států a dokončil herecká studia.

První větší a významnější role se dostavila v roce 1997 ve snímku Mezi námi muži. Následovaly další snímky, např. Sestřička Betty s Renée Zellweger nebo Erin Brockovich s Julií Roberts, kde se musel naučit jezdit na motorkách značky Harley-Davidson. Známá je i jeho role ve filmu Temný rytíř.

V roce 2007 byl nominován na Zlatý glóbus za nejlepšího herce za svou roli v satirické komedii Thank You for Smoking (Jason Reitman, 2005). O deset let později následovala cena People's Choice Award za filmy Temný rytíř a Temný rytíř povstal (Christopher Nolan, 2008, 2012).