Gab ihr Fernsehdebüt 1997 in der Fernsehserie Aus heiterem Himmel
Übernahm 2002 gemeinsam mit ihrer Schwester Sara die Tele 5-Clipshow musicbox
Ihr Kinodebüt hatte sie 2005 in dem mehrfach preisgekrönten Drama Vier Minuten
Spielte 2007 in der Der Baader Meinhof Komplex die RAF-Terroristin Susanne Albrecht
Posierte im August 2011 als Model für die Zeitschrift "Vogue"
2007 wurde Hannah Herzsprung mit dem Bayerischen Filmpreis für ihr Talent als beste Nachwuchsschauspielerin ausgezeichnet
Vision – Aus dem Leben der Hildegard von Bingen brachte ihr 2010 eine Nominierung für den Deutschen Filmpreis
Ab 2010 war sie in Weissensee dabei und 2012 in Schutzengel
Zu ihrer Filmografie zählen bekannte Titel wie Die geliebten Schwestern, Die Blumen von gestern (2016),sowie auch Die Dasslers –Pioniere, Brüder und Rivalen
Seit 2017 spielt Hannah Herzsprung in der Fernsehserie Babylon Berlin mit und in Dogs of Berlin
Zuletzt übernahm sie die Rolle der Mel in Sweethearts (2019)