Ella se convirtió en la primera mujer en ganar el Festival Internacional de Cine de Estocolmo el premio anual Caballo de Bronce a la Mejor Película por su largometraje de 2004, Innocence.

Hadzihalilovic nació en Lyon en 1961 de padres bosnios inmigrantes.

Ha trabajado como editora de documentales y largometrajes, y es una colaboradora de largo plazo con su esposo Gaspar Noé, que sirve como productor y editor de su corto Carne (1991) y función de I Stand Alone (1998).

También ha colaborado con Noé en el guion de su película Enter the Void (2009).

[1]​ Su tercer film y primero en inglés fue Earwig, la adaptación de una obra del escritor Brian Catling que presentó en 2021 en la sección oficial del Festival Internacional de Cine de San Sebastián.