Narodila se v New Yorku, otec je filmový režisér Stephen Gyllenhaal, matka scénáristka Naomi Fonerová. Má o dva roky mladšího bratra Jakea. Od dvou let žije v Hollywoodu, kam se její rodiče přestěhovali za prací. Jejich rodina se pohybovala v intelektuálních kruzích, což ovlivnilo i Maggie v tom, že odmítala život v přepychu, v němž žila většina jejích spolužáků s prestižních škol. Maturovala v roce 1995, v tomtéž roce se také přestěhovala zpět do New Yorku, kde studovala literaturu a východoasijskou oblast na Kolumbijské univerzitě. Po zisku bakalářského titulu se odstěhovala domů. Kromě umění se angažuje i v politice, podporuje organizaci "Umělci společně pro vítězství bez válek", v roce 2004 povzbuzovala během prezidentských voleb mladé lidi, aby se nebáli a k volbám šli.
V dubnu roku 2006 se zasnoubila s hercem Peterem Sarsgaardem, s nímž byla čtyři roky, a v říjnu 2006 se jim narodila dcera Ramona.
Poprvé si zahrála v otcových filmech Vodní země a Nebezpečná žena. I nadále se objevovala hlavně v nezávislých filmech.
Za roli ve filmu Sekretářka v roce 2002 byla nominována na Zlatý glóbus. O tři roky později byla znovu nominována na Zlatý glóbus, tentokrát za drama Sherrybaby. (-k-)