Кристофър Хемсуърт е роден на 11 август 1983 г. в Мелбърн, щата Виктория, Австралия, в семейството на Леони Хемсуърт (родена ван Ос), учителка по английски език, и Крейг Хемсуърт, съветник в социалните служби. Братята му са актьори - Лиъм Хемсуърт и Люк Хемсуърт; има холандски (от дядо си имигрант по майчина линия), ирландски, английски, шотландски и немски произход. Чичо му по брак е Род Ансел, бушменът, вдъхновил комедийния филм "Крокодил Дънди" (1986 г.).
В младостта си Крис вижда доста от страната, след като семейството му се премества в Северната територия, а накрая се установява на остров Филип, южно от Мелбърн. През 2004 г. неуспешно се явява на прослушване за ролята на Роби Хънтър в австралийската теленовела Home and Away (1988), но е извикан за ролята на Ким Хайд, която изпълнява до 2007 г. През 2006 г. участва в австралийската версия на Dancing with the Stars (2004) и популярността му в сапунката му позволява да се задържи до 7-ото предаване (Dancing with the Stars: Епизод № 5.7 (2006)), когато става петият елиминиран участник.
Първата му поява в Холивуд е в научнофантастичния блокбъстър "Стар Трек" (2009 г.), но именно главната му роля в супергеройския блокбъстър "Тор" (2011 г.) го изстрелва към световната слава. Той се превъплъщава в образа на героя в блокбъстърите за супергерои "Отмъстителите" (2012 г.), "Тор: Светът на мрака" (2013 г.), "Отмъстителите: Ерата на Ултрон (2015), Тор: Рагнарок (2017), Отмъстителите: Безкрайна война (2018 г.) и Отмъстителите: Endgame (2019).
Американският представител на Крис, мениджърската компания ROAR, управлява и актрисата Елза Патаки и именно чрез тях двамата се запознават, като сключват брак през 2010 г. Двойката има дъщеря и двама сина близнаци. През 2021 г. той е назначен за член на Ордена на Австралия при връчването на почетните отличия на кралицата за рождения ден за заслугите му към сценичните изкуства и благотворителните организации. - И.И. превод