应该不同.
hand in hand: 顾名思义,一只手在另一只手里,就是手牵手.
hand by hand: 很少见的用法.从one by one（一个接一个）类比推测,是手在手旁,
从step by step看也可能是手把手（教什么东西）的意思.
这里找到一篇标题包含"hand by hand“的文章,从内容看是教学,所以我想后者的可能性比较大.连接见下面.