Крис Хемсворт родился 11 августа 1983 года в Мельбурне, провинция Виктория.

Крис Хемсворт происходит из актерской семьи: его старший брат Люк и младший брат Лайам тоже актеры и постоянно снимаются в ролях Натана Тайсона и Джоша Тэйлора в сериале «Соседи». Крис закончил Heathmont Secondary College в Мельбурне.

Актерская биография Криса Хемсворта началась в 2004 году, когда он принял участие в кастинге в телесериал «Домой и в путь» на роль Робби Хантера, но роль не получил (ее исполнил Джейсон Смит). Но впоследствии его назначили на роль Кима Хайда. Фильмография Криса Хемсворта включает также роли в сериалах «Гвен Джонс – ученица Мерлина», «Такой разный Фергус Макфайл» и в фильме «Большие деньги».

Крис Хемсворт совершил прорыв в своей карьере в 2009 году, когда исполнил роль Джорджа Самуэля Кирка, отца Джеймса Кирка в фильме «Звездный путь», а также снялся в фильме «Идеальный побег» в том же году.

В 2011 году на экран вышел фильм Кеннета Брэна «Тор», в котором Крис Хемсворт исполнил главную роль.

В 2012 году с его участием вышло четыре картины, это «Хижина в лесу», «Белоснежка и охотник», «Неуловимые» и «Мстители».

В 2013 году Крис закончил сниматься в фильмах «Гонка» и «Тор 2: Царство тьмы», выход которых состоялся осенью 2013 года.

В том же 2013 году он получил роли и приступил к съемкам в фильмах «Кибер», «В сердце моря» и «Мстители: Эра Альтрона», выход которых запланирован на 2015 год.