Nacido en Erdington, un suburbio de Birmingham, era hijo de William Hardy de Llangollen y su mujer Sarah Bate.[3] Estudió en el Framlingham College, graduándose con una Maestría de Artes de la Universidad de Cambridge en 1888 y dedicándose a la investigación bioquímica.
Fue el primero en sugerir la palabra hormona a E. H. Starling. También fue un pionero en el estudio de coloides en biología y junto con Edmund Beecher Wilson fue el primero en describir el citoplasma (al que llamó protoplasma) como tal.[4][5] Hardy vinculó la formación de coloides biológicos con la separación de fases durante su estudio de las globulinas, afirmando que: "La globulina se dispersa en el solvente como partículas, siendo las partículas del coloide tan grandes que forman una fase interna",[6] y posteriormente contribuyó la descripción física básica de la interfase entre aceite y agua.[7]
Fue elegido socio de la Sociedad Real en junio de 1902 e impartió su lectura crooniana en 1905, que dedicó a la globulina, y su lectura bakeriana, que dedicó junto a Ida Bircumshaw a la teoría de la lubricación en 1925. También ganó su Medalla Real en 1926.[8] Hardy impartió la conferencia Guthrie de la Sociedad Física en 1916.
En 1920 Hardy, en cooperación con Sir Walter Morley Fletcher, el secretario del Comité de Investigación Médica, persuadió a los albaceas de Sir William Dunn para utilizar el dinero para la investigación en bioquímica y patología. Con este fin financiaron el laboratorio del profesor Frederick Gowland Hopkins (1861–1947) en Cambridge con una suma de £210,000 en 1920. Dos años más tarde dotaron al profesor Georges Dreyer (1873–1934) de la universidad de Oxford con una suma de £100,000 para investigaciones en patología.[9] El dinero permitió a ambos establecer una cátedra de investigacación con laboratorios modernos, el Instituto de Bioquímica Sir William Dunn en Cambridge y la Escuela de Patología Sir William Dunn en Oxford. Entre ambas han producido diez ganadores del premio Nobel, incluyendo a Hopkins por el descubrimiento de las vitaminas y los profesores Howard Florey y Ernst Chain (Oxford), por su trabajo en el desarrollo de la penicilina.
Hardy fue nombrado caballero en 1925. Murió en Cambridge en 1934.