Tyler Hilton naît le 22 novembre 1983 à Palm Springs en Californie. Il est élevé à Bermuda Dunes, en Californie, dans une famille de musiciens. Il commence très tôt l'apprentissage des chansons d'Elvis Presley. Il déménage au Bay Area de la Valley de Coachella où il fait ses études secondaires. Pendant les week-ends, il se rend dans les bars du quartier pour donner des concerts.

À 16 ans, il entend à la radio locale qu'elle offre des billets pour un concert de Jonny Lang. Il téléphone à la station de radio et chante a cappella un morceau de Jonny Lang. Les animateurs, très impressionnés, lui offrent de participer à leur concert de Noël. Peu après, Maverick Records a des échos d'Hilton. Ils lui offrent de signer un contrat, ce qu'il fait. L'album The Tracks of Tyler Hilton est enregistré rapidement et parait le 28 septembre 2008.

Depuis la sortie de son premier album, Hilton s'est aventuré dans le métier d'acteur, en étant tout d'abord guest-star de la série TV de la chaîne The WB "Les Frères Scott" en jouant le talentueux mais quelques peu arrogant Chris Keller. Plus tard, la Fox lui fait passer une audition pour le film Walk the Line où il obtient le rôle d'Elvis Presley. Il apparait également dans le clip "Teardrops on My Guitar" de la chanteuse Taylor Swift. Tyler Hilton sort avec l'actrice Megan Park (The secret life of the american teenager).

Il reprendra son rôle de Chris Keller dans la neuvième et dernière saison de Les Frères Scott diffusé en Janvier 2012.