Raggiunse il suo primo successo nei Paesi Bassi grazie alla serie Floris, uscita nel 1969 e ambientata nel Medioevo. Nel 1975 recitò nel suo primo film in inglese, Il seme dell’odio, con Michael Caine e Sidney Poitier, e poi nel 1981 ottenne uno dei ruoli principali in I falchi della notte, insieme a Sylvester Stallone. Fu con quel film che Hauer si fece notare per la sua capacità di fare il cattivo, meglio se il cattivo un po’ pazzo, interpretando un terrorista psicopatico e spietato.

Nel 1982 Ridley Scott lo scelse per Blade Runner, uno dei più amati film di fantascienza di sempre, per interpretare il ruolo del replicante – cioè un robot con le sembianze di un umano – capo di una frangia ribelle che il protagonista, Harrison Ford, deve sgominare. Quel ruolo diede ad Hauer una notorietà trasversale, soprattutto per la scena del monologo finale, in cui parlava di  bastioni di Orione, raggi B e porte di Tannhäuser, che diventò una delle più citate e riconoscibili di sempre. Scott e lo sceneggiatore David Peoples dissero poi che era stato lo stesso Hauer a scrivere buona parte del monologo: lui disse di aver aggiunto solo dei pezzi qua e là, compresa la frase “tutti quei momenti andranno perduti nel tempo, come lacrime nella pioggia”.

Dopo Blade Runner, Hauer recitò in Eureka con Theresa Russell e in Ladyhawke con Michelle Pfeiffer, in cui volevano inizialmente fargli fare il ruolo da cattivo: lui però insistette e riuscì a farsi dare quello dell’eroe Etienne Navarre. Nel 1986 recitò in The Hitcher – La lunga strada della paura, uno dei suoi ruolo più apprezzati, in cui interpretò un altro serial killer psicopatico, entrando nelle paranoie di moltissimi automobilisti. Un anno dopo recitò invece per Ermanno Olmi in La leggenda del santo bevitore, che vinse il Leone d’oro al Festival di Venezia.

Dagli anni Novanta in poi la sua carriera cominciò a riempirsi di film di successo più modesto, quando non dimenticabili: interpretò per esempio un vampiro nel film Buffy – L’ammazza Vampiri (da cui fu poi tratta la famosa serie televisiva), e l’arcivescovo Paul Marcinkus in I banchieri di Dio. Fece anche dei ruoli più piccoli in film migliori: l’agente segreto in Confessioni di una mente pericolosa, un cardinale in Sin City e un manager spietato in Batman Begins. Ha continuato a fare più o meno un film all’anno fino al 2018, quando è comparso nel suo ultimo film, il western I fratelli sisters.

Oltre che per il suo aspetto – qualcuno lo chiamava “il Paul Newman olandese” – Hauer si distinse anche per il suo impegno a favore dell’ambiente (prese spesso posizione a favore di Greenpeace) e per aver creato una fondazione che fa ricerca sull’AIDS. Parlando del suo lavoro, una volta disse:

Il cinema non è fatto per gli attori. Tutti sembrano pensarlo, perché gli attori poi si prendono la fama. […] Un attore non fa o distrugge un film. Alcuni stanno bene nello schermo, ma non sono importanti. Quanti bruttissimi film avete visto in cui c’era un attore bravo, o anche bravissimo, o anche due o tre bravissimi attori? Mi piace pensare di essere un bravo attore, eppure ho fatto alcuni film pessimi. Perché i bravi attori diventano scarsi quando recitano in un brutto film? E quanti sono invece i bei film con attori mediocri?