Après avoir exercé divers métiers, Rock Hudson s'engage dans la marine de 1943 à 1946. Démobilisé, il est ouvrier agricole puis camionneur. Bientôt, il tente sa chance à Hollywood. En 1948, Harry Wilson, son agent, lui décroche un rôle de figuration dans Les géants du ciel de Raoul Walsh.
Rock Hudson mesure le chemin qu'il lui reste à parcourir avant de devenir un vrai comédien : s'il crève l'écran, c'est surtout grâce à une allure athlétique particulièrement prisée à Hollywood. Il tourne d'abord des rôles secondaires pour des films d'action, des westerns la plupart du temps. Ainsi Raoul Walsh l'emploie successivement dans Victime du destin (1952), dans La belle espionne (1953) et dans Bataille sans merci (id.). Parallèlement, Hudson perfectionne son jeu à la célèbre école de comédie de Sophie Rosenstein. C'est Anthony Mann qui lui offre son premier rôle en tête d'affiche dans Les affameurs (1952). La même année, la rencontre avec Douglas Sirk donne un nouvel élan à la carrière de l'acteur : après Qui donc a vu ma belle ?, et surtout Le secret magnifique qui en fait une star. Dans ce mélodrame où l'héroïsme naît du rachat de la faute envers Jane Wyman, Rock Hudson révèle un talent dramatique insoupçonné. Il devient alors l'interprète fétiche de Sirk. Outre la fresque consacrée aux Peaux-Rouges, Taza, fils de Cochise (1954), Hudson tourne sous sa direction Tout ce que le ciel permet (1956) et Ecrit sur le vent (id.), des drames mondains à l'esthétique très recherchée. Il compose un séducteur doublé d'un révolutionnaire dans Capitaine Mystère (1955) puis un intellectuel déchiré pour The tarnished angels (1958), un film réalisé d'après Pylone de William Faulkner. On le remarque aussi dans Giant (1956) de George Stevens, dans Le carnaval des dieux (1957) de Richard Brooks et dans Twilight for the gods (1958) de Joseph Pevney. La comédie légère représente la dernière étape de sa carrière. Confidences sur l'oreiller (1959) de Michael Gordon, sa première expérience du genre, l'enchante moins pour l'intrigue que pour les dialogues. Il donne la réplique à Doris Day dans Un pyjama pour deux (1962) de Delhert Mann. Sa meilleure prestation demeure son portrait d'homme banal dans Le sport favori de l'homme (1964) d'Howard Hawks. Après le thriller futuriste de John Frankenheimer, L'opération diabolique (1966), L'ambassadeur (1984) de Jack Lee Thompson, son dernier film, l'emploie dans un registre encore nouveau, la comédie musicale.
Dans les années 1980, Rock Hudson joue pour la télévision, notamment dans The startmaker de Lou Antonio et dans La troisième guerre mondiale de David Greene. Il figure dans la série Dynastie.
Peu avant sa mort, il entame la rédaction de ses Mémoires, My story.
Longs métrages 1948 | Fighter Squadron Les Géants du ciel | Raoul Walsh |
| 1949 | One Way Street L'Impasse maudite | Hugo Fregonese |
| 1949 | Undertow [Une balle dans le dos] | William Castle |
| 1950 | Bright Victory = Lights Out La Nouvelle aurore | Mark Robson |
| 1950 | Desert Hawk (The) L'Aigle du désert | Frederick De Cordova |
| 1950 | I Was a Shoplifter [J'étais une voleuse] | Charles Lamont |
| 1950 | Peggy | Frederick De Cordova |
| 1950 | Shakedown | Joseph Pevney |
| 1950 | Winchester 73 | Anthony Mann |
| 1951 | Air Cadet = Jet Men of the Air | Joseph Pevney |
| 1951 | Bend of the River Les Affameurs | Anthony Mann |
| 1951 | Fat Man (The) | William Castle |
| 1951 | Has Anybody Seen My Gal ? Qui donc a vu ma belle ? | Douglas Sirk |
| 1951 | Iron Man (The) | Joseph Pevney |
| 1951 | Tomahawk | George Sherman |
| 1952 | Golden Blade (The) La Légende de l'épée magique | Nathan Juran |
| 1952 | Here Come the Nelsons = Meet the Nelsons | Frederick De Cordova |
| 1952 | Horizons West Le Traitre du Texas | Budd Boetticher |
| 1952 | Scarlet Angel Une fille à bagarres | Sidney Salkow |
| 1952 | Sea Devils La Belle espionne | Raoul Walsh |
| 1953 | Back to God's Country Le Justicier impitoyable | Joseph Pevney |
| 1953 | Beneath the 12-mile reef Tempête sous la mer | Robert D. Webb |
| 1953 | Gun Fury Bataille sans merci | Raoul Walsh |
| 1953 | Lawless Breed (The) Victime du destin | Raoul Walsh |
| 1953 | Magnificent Obsession Le Secret magnifique | Douglas Sirk |
| 1953 | Seminole L'Expédition du Fort King | Budd Boetticher |
| 1953 | Taza, Son of Cochise Taza, fils de Cochise | Douglas Sirk |
| 1954 | Bengal Brigade La Révolte des Cipayes | Lazslo Benedek |
| 1954 | Captain Lightfoot Capitaine mystère | Douglas Sirk |
| 1955 | All That Heaven Allows Tout ce que le ciel permet | Douglas Sirk |
| 1955 | Giant Géant | George Stevens |
| 1955 | Never Say Goodbye Ne dites jamais adieu | Jerry Hopper, Douglas Sirk |
| 1955 | One Desire Son seul amour | Jerry Hopper |
| 1955 | Written on the Wind Ecrit sur du vent | Douglas Sirk |
| 1956 | Battle Hymn Les Ailes de l'espérance | Douglas Sirk |
| 1957 | A Farewell to Arms L'Adieu aux armes | Charles Vidor |
| 1957 | Something of Value Le Carnaval des dieux | Richard Brooks |
| 1957 | Tarnished Angels (The) La Ronde de l'aube | Douglas Sirk |
| 1958 | Twilight for the Gods Crépuscule sur l'océan | Joseph Pevney |
| 1959 | Pillow Talk Confidences sur l'oreiller | Michael Gordon |
| 1959 | This Earth Is Mine Cette terre qui est la mienne | Henry King |
| 1960 | Come September Le Rendez-vous de Septembre | Robert Mulligan |
| 1960 | Last Sunset (The) El Perdido | Robert Aldrich |
| 1961 | Lover, Come Back Un pyjama pour deux | Delbert Mann |
| 1962 | A Gathering of Eagles Le Téléphone rouge | Delbert Mann |
| 1962 | Man's Favorite Sport Le Sport favori de l'homme | Howard Hawks |
| 1962 | Spiral Road (The) L'Homme de Bornéo | Robert Mulligan |
| 1963 | Marilyn | Harold Medford |
| 1964 | A Very Special Favor Le Coup de l'oreiller | Michael Gordon |
| 1964 | Send Me no Flowers Ne m'envoyez pas de fleurs | Norman Jewison |
| 1964 | Strange Bedfellows Etranges compagnons de lit | Melvin Frank |
| 1965 | Blindfold Les Yeux bandés | Philip Dunne |
| 1965 | Seconds L'Opération diabolique | John Frankenheimer |
| 1966 | Tobruk Tobrouk | Arthur Hiller |
| 1967 | Ice Station Zebra Destination Zebra, station polaire | John Sturges |
| 1967 | Ruba al prossimo tuo [Un couple pas ordinaire] | Francesco Maselli |
| 1968 | Darling Lili | Blake Edwards |
| 1969 | Hornets' Nest L'Assaut des jeunes loups | Phil Karlson |
| 1969 | Undefeated (The) Les Géants de l'Ouest | Andrew V. McLaglen |
| 1970 | Pretty Maids All in a Row Si tu crois fillette | Roger Vadim |
| 1972 | Showdown Duel dans la poussière | George Seaton |
| 1976 | Embryo = Created to Kill | Ralph Nelson |
| 1978 | Avalanche | Corey Allen |
| 1978 | Martian Chronicles Chroniques martiennes | Michael Anderson |
| 1980 | Mirror Crack'd (The) Le Miroir se brisa | Guy Hamilton |
| 1983 | Ambassador (The) [L'Ambassadeur] | J. Lee Thompson |