Zimmer werd geboren in Frankfurt am Main en woonde de eerste jaren van zijn jeugd inKönigstein im Taunus. Hij kreeg op jonge leeftijd pianoles, maar na een paar lessen gaf zijn pianoleraar er de brui aan omdat hij zich meer bezighield met improviseren dan met studeren. Ook op school hield hij zich vooral bezig met het maken van composities. Als tiener verhuisde hij naarEngeland waar hij les kreeg op de Hurtwood House School inDorking.
Zimmer was actief in diverse rockbands. Een van de bekendste groepen waarin hij speelde was de in 1977 opgerichte Britse groepBuggles. Hij trad op in devideoclip van "Video Killed the Radio Star". MetWarren Cann vanUltravox nam hij in 1983 onder de bandnaam Helden het albumSpies op. Ook schreef hijreclamejingles voor Air-Edel Associates. Zimmer kwam in contact met film door een jarenlange samenwerking met de componistStanley Myers.
In 1988 begon Zimmer zijn carrière in deAmerikaansefilmindustrie, dankzij regisseurBarry Levinson die op zoek was naar iemand om de filmmuziek te schrijven voor de filmRain Man. Hiervoor kreeg hij zijn eersteOscarnominatie. Meer naamsbekendheid kreeg hij vooral met de animatiefilmThe Lion King dat mede te danken was door zijn bijdragen aan de dramafilmThe Power of One uit 1992 waarin hij ook traditionele Afrikaanse muziek gebruikte, metLebo M in het koor. Op basis daarvan werd Zimmer in 1994 doorWalt Disney Animation Studios benaderd om filmmuziek te schrijven voorThe Lion King, waarmee hij daadwerkelijk eenOscar won. In 1998 werd Zimmer de vaste huiscomponist voorDreamWorks Animation waarvan de filmThe Prince of Egypt zijn eerste was. In 2003 wasThe Last Samurai zijn honderdste film waarvoor hij de muziek schreef.
In 2000 gaf Zimmer op hetInternational Filmfestival van Vlaanderen-Gent zijn eerste concert ooit. De registratie van het concert verscheen op cd, onder de titel "Wing of a Film". In 2014 gaf hij twee concerten in de Eventim Hammersmith Appollo inLonden onder de naam "Hans Zimmer Revealed & Friends" met speciale gastPharrell Williams.
In 2016 gaf hij zijn eerste tournee doorEuropa, waaronder de podiaPaleis 12 inBrussel enAhoy inRotterdam met de tournee naam "Hans Zimmer Live on Tour" en met vocale ondersteuning van onder andereLebo M. In 2017 gaf hij ook voor het eerst een reeks concerten door deVerenigde Staten enAustralië en werd zijn tournee door Europa vervolgd met podia alsSportpaleis inAntwerpen enZiggo Dome inAmsterdam. De registratie van het concert inPraag (2016) verscheen op 3 november 2017 op cd en dvd, onder de titel "Live in Prague".
In 2021 stonden een reeks concerten gepland door Europa die een jaar werden uitgesteld vanwege decoronapandemie. In 2022 stond Zimmer twee avonden in de Ziggo Dome in Amsterdam, met vocale ondersteuning van onder andereLoire Cotler. Kort na het eerste optreden in de Ziggo Dome won Zimmer bij de94ste Oscaruitreiking, deOscar voor beste filmmuziek metDune. Een maand later trad hij op in het Sportpaleis in Antwerpen. In 2023 verscheen een cd, onder de titel "Hans Zimmer Live" ofwel kortweg "Live" met de registratie van de concerten uit 2022 en kreeg hetzelfde jaar zijn tournee een vervolg in onder andere het Sportpaleis, twee avonden in de Ziggo Dome en in Ahoy.
Zimmer's eerste vrouw was model Vicki Carolin, met wie hij een dochter heeft. Op 3 april 2020 vroeg Zimmer de scheiding aan van zijn tweede vrouw Suzanne Zimmer, met wie hij drie kinderen heeft. Op 15 juni 2023 vroeg Zimmer zijn partner Dina De Luca ten huwelijk op het podium van de O2 Arena in Londen tijdens een van zijn shows.
In november 2017 werd door de Poolse astronomen Michal Kusiak en Michal Zolnowski eenplanetoïde ontdekt ((495253) 2013 OC8), ook wel genaamd Hanszimmer.