Хіроюкі Санада народився в Сінагава, Токіо під ім'ям Хіроюкі Симосава. Займався в Japan Action Club під керівництвом легенди японського кіно Сонні Тіба, де і отримав свій псевдонім. Спочатку плануючи стати зіркою бойовиків, він присвятив себе всебічному вивченню бойових мистецтв, зокрема кіокушинкай карате. Закінчив Старшу школу Хорікосі.
Як актор, Санада вперше заявив про себе у фільмі Макото Вади «Mahjong Hourouki». Відносини Вади з Санадою можна порівняти з тандемом Джон Г'юстон — Гамфрі Боґарт, так як з тих пір Санада знімався в кожному фільмі Вади. Ці роботи пронизані гумором і ностальгічним духом класичного кіно.
У 80-х Санаду запросили в гонконзьке кіно. Він знявся в таких відомих фільмах, як «Ніндзя в лігві дракона» з Конаном Лі і «Королівські Воїни», де його партнерами були Мішель Єо і Майкл Вонґ.
За свою кар'єру Санада показує себе різнобічним актором, здатним однаково якісно зіграти у фільмі будь-якого жанру. Найвідомішими роботами актора є: перша частина самурайської трилогії Йодзі Ямади «Похмурий самурай», містичний трилер Хідео Накати «Дзвінок» і голлівудський дебют Санади — фільм Едварда Цвіка «Останній самурай», в головних ролях якого знялися Том Круз і . Також Санада знявся у фільмах «Клятва» Ченя Кайге, «Біла графиня» Джеймса Айворі, «47 ронінів» Карла Рінша.
Крім кіно, Санада брав участь у багатьох театральних постановках, а також випустив кілька музичних альбомів. У 2000 році Санаду запросили в Royal Shakespeare Company, де він зіграв роль Блазня в п'єсі «Король Лір». За цю роль актор отримав Орден Британської імперії (MBE).
Хіроюкі Санада розлучений. Його колишня дружина — актриса Сатомі Тедзука. У них двоє дітей — Шоно (1991) і Хирато (1996).
