Chicago egyik külvárosában, az Oak Parkban született egy szenvedélyesen horgászó-vadászó orvos apa és a művészetek iránt fogékony anya második gyermekeként, életében és munkásságában szerencsésen ötvözte e két ellentétes örökséget. Középiskolai évei alatt sokat sportolt, emellett szorgalmas diák, kitűnő tanuló volt, az írással már kamaszként „eljegyezte” magát. Egyetem helyett a Kansas Cityben megjelenő Star című lap riportere lett, későbbi írói pályáján e lap stílusa volt vezérfonala: „Írj rövid mondatokat. Az első bekezdés rövid legyen. Használj erőteljes angolt. Légy pozitív, ne negatív!”
Az első világháború idején – apja tiltakozása ellenére – katonának akart állni, de az alkalmassági vizsgálaton kiderült, hogy rövidlátó, így a Vöröskereszt mentőszolgálatához csatlakozott sofőrként. 1918-ban az olasz fronton megsebesült, a milánói kórházban lábadozva szeretett bele egy Agnes von Kurowsky nevű ápolónőbe, és e reménytelen vonzalomból, valamint háborús élményeiből született 1929-es Búcsú a fegyverektől című regénye.
1919-ben hazatért, a következő évben a Toronto Star című lap munkatársa lett. 1921-ben feleségül vette a nála nyolc évvel idősebb Hadley Richardsont, akivel az esküvő után nem sokkal Párizsba utaztak. Az itt élő amerikai írók, köztük F. Scott Fitzgerald és Ezra Pound írásra biztatták, és 1923-ban meg is jelent első kötete Three Stories and Ten Poems címmel. Első igazi szépírói sikerét az 1926-os Fiesta című regényével aratta, amelyben a háború utáni „elveszett nemzedék” tagjairól írt. 1927-ben elvált Hadley-től, akitől egy fia született, és nem sokkal később feleségül vette Pauline Pfeiffer újságírónőt, a házasságból két gyerek született.
A Hemingway-mítosz, amely szerint úgymond két végén égette a gyertyát, ezekben az években épült fel: síelt, horgászott, vadászott, bikaviadalokat látogatott, szenvedélyesen érdekelte a háború, és fáradhatatlanul kereste a személyes boldogságot. E sokféle élményből születtek a végsőkig lecsupaszított, tárgyilagosságra és őszinteségre törekvő, feszes tempójú művei (Halál délután, Afrikai vadásznapló, Szegények és gazdagok). Haditudósítóként többször járt a spanyol polgárháborúban, 1938-ban színdarabot is írt a megszállt Madridról Az ötödik hadoszlop címmel. Itt játszódik az Akiért a harang szól című regénye is, amellyel talán a legnagyobb közönségsikert aratta.
A harmincas évek végén harmadik feleségével, Marta Gellhorn írónővel Havanna mellett vásárolt szerény birtokot, a Finca Vigíát, ahol két évtizeden át élt. A második világháborúban volt haditudósító, részt vett a brit légierő bevetésein, a normandiai partraszálláskor az amerikaiakkal kelt át a La Manche csatornán, 200 fős csapatával részt vett Párizs felszabadításában, az Ardennekben is harcolt. Bátorsága, katonai jártassága a hivatásosokat is lenyűgözte.
A háború után visszatért Kubába, és 1946-ban egy gyors válást követően ismét megnősült, negyedik felesége, Mary Walsh is újságíró volt. Vele is sokat utazott, afrikai szafarin vettek részt, és könnyebb sérülésekkel átvészeltek két repülőgép-balesetet is.
1950-ben írta A folyón át a fák közé című regényét, amely visszhangtalan maradt. Annál nagyobb sikert aratott az idős kubai halász heroikus története, Az öreg halász és a tenger, amelyért 1953-ban Pulitzer-, majd egy évvel később Nobel-díjat kapott.
„Az ember nem arra született, hogy legyőzzék” – a regény kulcsmondata Hemingway személyes hitvallásaként is értelmezhető. A műből Spencer Tracy főszereplésével készült nagy sikerű filmváltozat 1958-ban, de ez nem nyerte el az író tetszését. Hemingway egy barátját, az író A. E. Hotchnert kérte meg, hogy csinálja meg valamikor a saját adaptációját, és Hotchner több mint hatvan év elteltével, 101 évesen valóra váltotta ígéretét: a műből készített színdarabját 2019 elején mutatták be Pittsburghben.
Bár Hemingway jóban volt az 1959-es forradalmat vezető Fidel Castróval, a következő évben elhagyta Kubát, és az Idaho állambeli Ketchumben vásárolt házat, ahol megpróbált ugyanúgy élni és alkotni, mint korábban. Depressziós szorongásai miatt azonban kétszer is klinikára került, elektrosokk-kezelést is kapott. Szenvedéseit ez sem enyhítette, és 1961. július 2-án ketchumi házában főbe lőtte magát. Halálakor John F. Kennedy elnök ezt mondta róla: „Kevés ember tudott annyira hatni az amerikai nép érzelmeire és véleményére, mint Hemingway. Első ragyogó párizsi megjelenése óta csaknem minden támogatás nélkül átformálta az irodalmat és földünk lakóinak gondolkodásmódját.”
Hagyatékában sok kézirat maradt, ezek nagy részét azóta kiadták (Vándorünnep, Szigetek az áramlatban). Írásainak férfias jellege éppúgy hozzájárult népszerűségéhez, mint a nyilvánosság előtt zajló, kalandokkal, veszélyekkel, szenvedélyes szerelmekkel, nagy ivászatokkal teli élete. Végsőkig lecsupaszított, tárgyilagos és őszinteségre törekvő, rövid mondatos stílusa számos íróra hatott, sokan próbálták utánozni.
Műveiből több filmadaptáció is készült, mozgalmas életéről pedig többek között a Bob Yari rendezte Papa című amerikai alkotás, az első hollywoodi film, amelyet Kubában forgattak az 1959-es forradalom óta.
A floridai Key Westen, ahol a harmincas években élt, minden évben megrendezik az emlékének szentelt fesztivált, amelynek egyebek mellett része egy novellapályázat és a hagyományos Hemingway-hasonmás verseny is. Ketchumi háza 2015-ben bekerült az amerikai nemzeti történelmi helyek regiszterébe, 2019-ben nyílt meg egykori havannai otthona helyén az író örökségét őrző központ. Hemingway kéziratainak jelentős részét a bostoni John F. Kennedy Elnöki Könyvtár és Múzeum őrzi.
