Nacido en Chicago en 1940, Herbie fue un niño prodigio piano que interpretó un concierto de Mozart piano con la Orquesta Sinfónica de Chicago a los 11 años. Comenzó a tocar jazz en el instituto, influenciado inicialmente por Oscar Peterson y Bill Evans. También se apasionó por la electrónica y la ciencia, y se especializó en música e ingeniería eléctrica en el Grinnell College.

En 1960, Herbie fue descubierto por el trompetista Donald Byrd. Tras dos años de sesiones con Byrd, Phil Woods y Oliver Nelson, firmó con Blue Note como solista. Su álbum debut de 1963,Takin' Off, fue un éxito inmediato, produciendo el éxito "Watermelon Man".

En 1963, Miles Davis invitó a Herbie a unirse al Miles Davis Quintet. Durante sus cinco años con Davis, Herbie y sus compañeros Wayne Shorter (saxo tenor), Ron Carter (bajo) y Tony Williams (batería) grabaron muchos clásicos, entre ellos ESP,Nefertiti y Sorcerer. Más tarde, Herbie apareció en el rompedor In a Silent Way de Davis .

La carrera en solitario de Herbie floreció en Blue Note, con álbumes clásicos comoMaiden Voyage, Empyrean Isles ySpeak Like a Child. Compuso la banda sonora de la película Blow Up(1966), de Michelangelo Antonioni, lo que le llevó a una exitosa carrera en la música de largometrajes y televisión. 

Tras dejar a Davis, Herbie formó una nueva banda llamada The Headhunters y, en 1973, grabó Head Hunters. Con su exitoso single "Chameleon", se convirtió en el primer álbum de jazz en conseguir un disco de platino. A mediados de la década, Herbie tocaba para multitudes del tamaño de un estadio en todo el mundo y tenía nada menos que cuatro álbumes en las listas de éxitos pop a la vez. En total, Herbie tuvo 11 álbumes en las listas de pop durante la década de 1970. Su producción de los 70 inspiró y proporcionó muestras a generaciones de artistas de hip-hop y música de baile. Herbie también se mantuvo cerca de su amor por el jazz acústico en los 70, grabando y actuando con VSOP (reuniéndose con sus colegas de Miles Davis), y en dúos con Chick Corea y Oscar Peterson. 

En 1980, Herbie presentó al mundo al trompetista Wynton Marsalis como artista en solitario, produciendo su álbum de debut y realizando también giras con él. En 1983, un nuevo tirón hacia el lado alternativo llevó a Herbie a una serie de colaboraciones con Bill Laswell. La primera,Future Shock, volvió a ser disco de platino, y el single "Rockit" arrasó en las listas de dance y R&B, ganando un Grammy al Mejor Instrumental de R&B. La página video del tema ganó cinco premios MTV. Sound System, la continuación, también recibió un Grammy en la categoría de R&B instrumental.

Herbie ganó un Oscar en 1986 por la banda sonora de la película Round Midnight, en la que también aparecía como actor. Sus numerosas apariciones en televisión le llevaron a presentar dos programas en la década de 1980:Rock Schoolen PBS yCoast to Coast en Showtime.

Tras un aventurado proyecto en 1994 para Mercury Records,Dis Is Da Drum, se trasladó al sello Verve, formando una banda de estrellas para grabar The New Standard, ganador de un Grammy en 1996. En 1997 publicó un álbum de duetos con Wayne Shorter,1+1.

Los legendarios Headhunters volvieron a reunirse en 1998, grabando un álbum para el sello de Herbie, distribuido por Verve, y realizando una gira con Dave Matthews Band. Ese año también se grabó y publicóGershwin's World, en el que colaboraron Joni Mitchell, Stevie Wonder, Kathleen Battle, la Orpheus Chamber Orchestra, Wayne Shorter y Chick Corea.Gershwin's World ganó tres Grammy en 1999, entre ellos el de mejor álbum de jazz tradicional y mejor interpretación vocal de R&B por "St. Louis Blues", de Stevie Wonder.

Herbie se reunió con Bill Laswell para colaborar con algunos jóvenes artistas de hip-hop y techno enFUTURE2FUTURE, de 2001. También se unió a Roy Hargrove y Michael Brecker en 2002 para grabar un álbum de conciertos en directo,Directions in Music: Live at Massey Hall, un homenaje a John Coltrane y Miles Davis.

Possibilities, publicado en agosto de 2005, reunió a Herbie con muchos artistas populares, como Sting, Annie Lennox, John Mayer, Christina Aguilera, Paul Simon, Carlos Santana, Joss Stone y Damien Rice. Ese año, tocó varias fechas de conciertos con unos Headhunters renovados y se convirtió en el primer artista residente del festival Bonnaroo de Tennessee.

En 2007, Hancock grabó y publicó River: The Joni Letters, un homenaje a su amiga y colaboradora Joni Mitchell, con Wayne Shorter, el guitarrista Lionel Loueke, el bajista Dave Holland y el batería Vinnie Colaiuta, y coproducido por Larry Klein. Contó con la colaboración de Norah Jones, Tina Turner, Corinne Bailey Rae, Luciana Souza, Leonard Cohen y la propia Mitchell para interpretar canciones de su autoría o en las que se había inspirado. El álbum recibió críticas elogiosas y fue uno de los 10 mejores del año para muchos críticos. También obtuvo tres premios Grammy, incluido el de Álbum del Año. Herbie es uno de los pocos músicos de jazz que han recibido ese honor. 

En 2010, Hancock publicó el CDHerbie Hancock's The Imagine Project, aclamado por la crítica y ganador de dos premios Grammy 2011 a la Mejor Colaboración Pop y al Mejor Solo de Jazz Improvisado. Utilizando el lenguaje universal de la música para expresar sus temas centrales de paz y responsabilidad global, el proyecto Imagine se grabó en todo el mundo y cuenta con un grupo estelar de músicos como Jeff Beck, Seal, Pink, Dave Matthews, The Chieftains, Lionel Loueke, Oumou Sangare, Konono No. 1, Anoushka Shankar, Chaka Khan, Marcus Miller, Derek Trucks, Susan Tedeschi, Tinariwen y Ceu.

Herbie Hancock también mantiene una próspera carrera fuera del escenario y del estudio de grabación. Nombrado por la Filarmónica de Los Ángeles como Presidente Creativo de Jazz, actualmente también es Presidente del Instituto de Jazz Herbie Hancock, la principal organización internacional dedicada al desarrollo de la interpretación y la educación del jazz en todo el mundo. Hancock es también uno de los fundadores del Comité Internacional de Artistas por la Paz y fue galardonado con el preciado "Commandeur des Arts et des Lettres" por el Primer Ministro francés François Fillon.

En julio del 2011, Hancock fue designado Embajador de Buena Voluntad de la UNESCO por la Directora General de la UNESCO, Irina Bokova. Reconociendo la "dedicación a la promoción de la paz a través del diálogo, la cultura y las artes" de Herbie Hancock, la Directora General ha pedido al célebre músico de jazz "que contribuya a los esfuerzos de la UNESCO para promover el entendimiento mutuo entre las culturas, haciendo especial hincapié en fomentar la aparición de ideas nuevas y creativas entre los jóvenes, para encontrar soluciones a los problemas mundiales, así como garantizar la igualdad de acceso a la diversidad de las expresiones artísticas". Los Embajadores de Buena Voluntad de la UNESCO son un destacado grupo de personalidades que han aceptado generosamente utilizar su talento y su estatus para ayudar a centrar la atención del mundo en los objetivos y metas de la labor de la UNESCO en sus ámbitos de competencia: educación, cultura, ciencia y comunicación/información. 

En diciembre de 2013, Hancock recibió el prestigioso Kennedy Center Honor y, en 2014, fue nombrado Profesor Norton de Poesía 2014 en la Universidad de Harvard, completando su ciclo de conferencias "La ética del jazz", como parte de la Charles Eliot Norton Lecture Series durante un periodo de seis semanas. Sus memorias,Herbie Hancock: Possibilities, fueron publicadas por Viking en 2014 y, en febrero de 2016, fue galardonado con el Grammy Lifetime Achievement Award. Miembro de la Academia Estadounidense de las Artes y las Ciencias, Hancock trabaja actualmente en el estudio en un nuevo álbum.

Ahora, en la sexta década de su carrera, Herbie Hancock sigue donde siempre ha estado: en la vanguardia de la cultura, la tecnología, los negocios y la música mundiales. Aunque no se sabe exactamente adónde irá después, seguro que dejará su inimitable huella allá donde aterrice.