Hauptmann egy jómódú obersalzbrunni (ma Szczawno-Zdrój, Lengyelország) vendéglős és fogadós fia volt. 1880-tól két évig szobrászatot tanult Breslauban (ma Wroclaw, Lengyelország), később filozófiát és természettudományt hallgatott Jénában. Rómában szobrászként dolgozott, majd 1884-től Berlinben történelmet és képzőművészetet tanult, ekkor döntötte el, hogy irodalmi pályára lép.
1885-ben megnősült, felesége vagyona lehetővé tette számára, hogy csak az írással foglalkozzék.
Kapcsolatba került a naturalizmus és a szocializmus iránt érdeklődő tudósokkal, filozófusokkal és írókkal.
Első színműve, az 1889 októberében bemutatott Napfelkelte előtt hatalmas botrányt keltett. A kor társadalmi kérdéseit feszegető, kíméletlenül realista paraszttragédia a retorikus, stilizált német dráma végét jelentette, sokan innen számítják a német naturalizmus kezdetét.
Hauptmann ezt követően számos kiváló színművet írt a szegények nyomorúságáról, az egyén személyes vágyai és a hatalom közti feszültségekről nagy jellemábrázoló és lélektani készséggel, köznapi nyelven ábrázolva a társadalom valóságát.
Leghatásosabb, a politika számára legkényelmetlenebb darabja, A takácsok az 1844-es sziléziai munkásfelkelést dolgozta fel, amelyben az író nagyapja is részt vett. A békeünnep című drámája egy család zavaros belső viszonyait, a Magányos emberek a házasság válsága és a női egyenjogúság kérdését elemzi. A Geyer Flórián a német parasztháborúnak állít emléket, egy nagy korszak mozgató erőit ragadva meg.
Egyik legismertebb darabja a Henschel fuvaros, amellyel megteremtette a bűn nélküli tragédia műfaját, és megszólaltatta az ismeretlen hatalmaknak kiszolgáltatott ember életérzését.
Hauptmann a Hannele mennybemenetele című költői játékával már eltávolodott a naturalizmustól, az És Pippa táncol című darabjában a mesés elemeknek is nagy szerep jut. Első írói korszakának jelentős vígjátéka, A bunda egy női tolvajról szól, aki sikerrel száll szembe a hivatalnokokkal.
1901-ben a sziléziai Agnetendorfban (ma: Jagniatków) telepedett le, hosszabb utazásokat tett külföldön. 1904-ben elvált, majd újranősült. 1910 körül ismét az epikához fordult:
Emanuel Quint, Krisztus bolondja című regénye Jézus életének parafrázisát írja le, egy rajongóan vallásos ácsfiú szenvedései révén.
Ezzel ellentétes híres novellája, A soanai eretnek, amelynek kiugrott pap hőse Erósz pogány kultuszának hódol. Atlantisz című regénye a világ pusztulását és a civilizáció elleni lázadást írja le, önéletrajzi elemekkel színezve.
Az író későbbi művei a germán mondák elemeit és tündérmeséket vegyítenek misztikus vallásossággal és szimbolizmussal, néhol a giccs határaihoz közeledve. Tragikomédiája, A patkányok naturalista eszközökkel ábrázolja Berlin társadalmát, a bűnözőket, munkásokat és értelmiséget, a Nagy Károly túsza történelmi miliőben vizsgálja az emberi személyiség hajtóerőit. Írt eposzokat is (Till Eulenspiegel, A nagy álom), amelyekben a tudomány tanait filozófiai és vallásos töprengéseivel ötvözte, vitatható értékkel.
Hauptmann 1912-ben kapta meg az irodalmi Nobel-díjat „gazdag, sokoldalú és nagyszerű drámaköltészetéért”.
1914-ben Romain Rolland felhívása dacára nem foglalt állást a háborúval szemben. A weimari köztársaság idején sokat ünnepelték, darabjait állandóan játszották, de az író egyre távolodott kora valóságától, az új irodalmi irányzatoktól. 1932-ben készült a Naplemente előtt című darabja, amely a burzsoá világ kíméletlen álerkölcsét, az emberi érzések eltiprását vetíti a néző elé. 1941–1948 közt írta utolsó drámai művét, az Atreidész-tetralógiát. Az antik témát Goethe nyomán az örök emberi értékek védelmében dolgozta fel.
Hauptmannt a nácik éppen csak megtűrték, emigráns ellenfelei viszont azért marasztalták el, amiért otthon maradt; a náci ideológia távol állt tőle, ám nem is határolódott el tőle egyértelműen.
Gerhart Hauptmann 1946. június 6-án halt meg Agnetendorfban, végső nyugalomra nyári lakhelyének közelében, a németországi Hiddensee szigetén helyezték.
A Patkányok, A bunda, a Naplemente előtt című drámáit a magyar színpadokon is többször játszották nagy sikerrel, idén decemberben pedig a Katona József Színház a Kamrában tűzi műsorára a Magányos emberek című darabját Tarnóczi Jakab rendezésében.
