Comme de nombreux pianistes de jazz, Hancock dispose d'une formation musicale classique dès l'âge de sept ans. Très précoce, il joue le premier mouvement du Concerto No. 5 en ré majeur de Mozart à onze ans lors d'un concert pour jeunes avec le Chicago Symphony.
Durant son adolescence, Hancock n'a pas de professeur de jazz mais découvre cette musique grâce aux enregistrements d'Oscar Peterson et de George Shearing. Il écoute également d'autres pianistes comme McCoy Tyner, Wynton Kelly et Bill Evans et étudie les pièces de Miles Davis, John Coltrane et
Lee Morgan.
Après avoir étudié la composition musicale pendant trois ans et demi au Grinnell College, il est engagé par Donald Byrd en 1961. Il finira plus tard ses études à Grinnel en Génie électrique et musique en 1971. Le pianiste se fait rapidement une réputation et joue notamment avec Oliver Nelson et Phil Woods. Il enregistre son premier album solo, Takin' Off, pour Blue Note en 1962 avec notamment le saxophoniste ténor
Dexter Gordon et le trompettiste Freddie Hubbard. Le morceau Watermelon man offrira un hit à Mongo Santamaria mais l'album est surtout remarqué par Miles Davis qui monte à ce moment un nouveau groupe.
Hancock rejoint en 1963 le second grand quintet de Miles Davis, composé de nouveaux talents. La section rythmique est composée du bassiste Ron Carter, du batteur de 17 ans Tony Williams et de Hancock au piano. Après George Coleman et Sam Rivers, le quintet se stabilisera avec Wayne Shorter au saxophone ténor. Le quintet est considéré comme un des plus grands ensemble de jazz, dont la section rythmique a été louée pour ses innovations.
Ce groupe permet à Hancock de trouver son style, et popularise de nouveaux accords auparavant peu utilisés. Il développe également son talent pour l'accompagnement, qu'il joue de manière très contrastée (voir notamment les versions live de My Funny Valentine). Avec la section rythmique, il développe des rythmes extrêmement complexes autour de la mélodie et des accords.
À la fin de la seconde moitié des années 1960, leur approche devient si sophistiquée et originale qu'il devient difficile de repérer les changements d'accord. Leur concept d'improvisation sera appelée "Time, No Changes".
Alors qu'il est dans le groupe de Davis, Hancock enregistre également dans une douzaine de sessions pour le label Blue note, à la fois sous son nom et en accompagnant d'autres musiciens comme Wayne Shorter, Tony Williams, Grant Green, Bobby Hutcherson, Sam Rivers, Donald Byrd, Kenny Dorham, Hank Mobley, Lee Morgan and Freddie Hubbard.
Ses albums Empyrean Isles (1964) et Maiden voyage (1965) font partie des LPs de jazz les plus influents des années 1960, remportant plusieurs prix pour leur innovation et leur accessibilité. La chanson titre de Empyrean Isles deviendra un standard de jazz et sera repris par le groupe US3 dans le hit "Cantaloupe Island". Empyrean Isles comprenait la section rythmique de Davis ainsi que Freddie Hubbard à la trompette ; George Coleman participe à Maiden Voyage.
Hancock sort également à l'époque des albums moins connus mais néanmoins remarqués avec des groupes plus importants, comme My Point of View (1963), Speak Like A Child (1968) et The Prisoner (1969).
L'album Inventions and Dimensions est presque entièrement composé de musique improvisée, et comprend le bassiste Paul Chambers et les percussionnistes Willie Bobo et Osvaldo Martinez.
A cette même période, Hancock compose la bande originale du film
Blow-Up de
Michelangelo Antonioni, première des nombreuses BO qu'il composera dans sa carrière.
Miles Davis incorpore des éléments du rock et de la musique populaire dans ses compositions peu de temps avant que Hancock quitte le groupe. Malgré une réticence initiale, Hancock joue sur un clavier électronique (notamment le Fender Rhodes) sur l'insistance de Davis. Il s'adapte rapidement à cet instrument qui jouera un rôle important dans ses tentatives artistiques ultérieures.
A l'été 1968, Hancock, formellement renvoyé parce qu'il aurait trop tardé à rentrer d'une lune de miel au Brésil, quitte le groupe pour former son propre sextet. Malgré son départ, Hancock continue à apparaître aux côtés de Miles Davis notamment dans In a Silent Way, A Tribute to Jack Johnson et On the corner.
Hancock quitte Blue Note en 1969 et signe chez Warner Brothers. La même année, il compose la bande originale de l'émission télévisuelle de
Bill Cosby,
Fat Albert. L'album, plus proche du R&B Fat Albert Rotunda contient notamment la chansonTell Me A Bedtime Story qui sera retravaillée pour sonner plus électronique pour l'album Sounds...and Stuff Like That de
Quincy Jones.
Hancock s'intéresse aux gadgets musicaux et sous l'influence du Bitches Brew de Davis, sort plusieurs albums où il mélange les instruments électroniques et acoustiques.
La première excursion de Hancock dans l'électronique commence par un sextet composé du batteur Billy Hart, du bassiste
Buster Williams et des cuivres Eddie Henderson (trompette), Julian Priester (trombone), et Bennie Maupin auxquels on peut ajouter Dr. Patrick Gleeson qui s'occupait des synthétiseurs. Le sextet sort trois albums expérimentaux sous le nom de Hancock, Mwandishi (1971), Crossings (1972) et Sextant (1973). Deux autres, Realization et Inside Out avec à peu près les mêmes musiciens, sortent sous le nom de Henderson. Tous ces albums contiennent des improvisations très libres et sont influencés par le jazz fusion, la musique électronique mais aussi les compositeurs de musique contemporaine.
Patrick Gleeson, a prétendu avoir eu l'idée d'utiliser le son des synthétiseurs sur du jazz et s'être battu pour que ce soit accepté par le groupe. Crossings sorti en 1972 est l'un des premiers albums jazz/fusion à comporter des synthétiseurs (avec Weather Report et leur album I sing the Body Electric). Le synthétiseur est davantage utilisé pour créer des effets d'atmosphère que comme un instrument mélodique.
Les albums de cette période deviendront connus sous le nom des albums Mwandishi, du nom Swahili que Hancock utilisa à cette période. Sextant est certainement le plus expérimental notamment par l'usage des synthétiseurs ARP et des improvisations très innovantes. Le morceau "Hornets" sera repris par Hancock sur son album Future2Future sous le nom de "Virtual Hornets".
Parmi les instruments de Hancock et Gleeson, on peut noter le Fender Rhodes, le Clavinet, l'ARP Odyssey, l'ARP Pro-Soloist Synthesizer et le Minimoog. Hancock est aussi l'un des premiers musiciens importants à s'être servi d'un ordinateur Apple pour composer de la musique au début des années 1980.
Après ses albums expérimentaux, Hancock souhaite revenir à une musique plus accessible et plus funky. Ce choix aurait été motivé par les faibles ventes de ses précédents albums, par le constat que le grand public ne comprenait pas la musique d'avant-garde ainsi que par son amour du funk et notamment de Sly Stone.
Il rassemble un nouveau groupe qu'il appelle The Headhunters. Il ne garde que Bennie Maupin parmi les membres de son sextet et recrute le bassiste Paul Jackson, le percussionniste Bill Summers, et le batteur Harvey Mason. Leur premier album Headhunters sorti en 1973 rencontre un succès commercial important bien qu'il soit critiqué par certains fans de jazz. L'album est aujourd'hui loué pour son énergie et sa fraîcheur. Il influence dans les années qui suivent aussi bien le jazz que le funk, la soul et le hip-hop.
Après le remplacement de Mason par Mike Clark, le groupe sort l'année suivante l'album Thrust, presque aussi bien reçu que le précédent sans rencontrer le même succès commercial. Le groupe sort par la suite, sans Hancock, un autre album bien accueilli, Survival of the Fittest. Le groupe continuera de jouer et d'enregistrer sans lui. Hancock le réintègre en 1998 pour Return of the Headhunters.
Hancock quant à lui se tourne vers du Jazz - Funk à l'état pur auxquels participent certains membre de The Headhunters ainsi que d'autres musiciens et sort notamment les albums Man-Child (1975) et Secrets (1976).
Durant les années 1970 et le début des années 1980, Hancock joue avec son quintet V.S.O.P. qui comprend les membres du quintet de Miles Davis des années 1960 à l'exception de Davis lui même remplacé par le trompettiste Freddie Hubbard. Malgré les rumeurs et les espoirs de l'époque, Miles Davis ne reformera jamais son groupe mythique. VSOP enregistre plusieurs albums live au Japon à la fin des années 1970 dont VSOP (1976) et VSOP: The Quintet (1977).
En 1978, Hancock enregistre un duo avec Chick Corea qui l'avait remplacé dans le groupe de Miles Davis une décennie plus tôt. Il enregistre également un album solo acoustique de piano sobrement intitulé The Piano qui ne sort initialement comme beaucoup de ses albums à l'époque, qu'au Japon. On peut également citer de cette période les albums Dedication (1974), VSOP: Tempest at the Colosseum (1977) et Direct Step (1978)
De 1978 à 1982, Hancock enregistre de nombreux albums jazz marqué par la musique pop et disco, avec Sunlight sur lequel jouent les musiciens Tony Williams et Jaco Pastorius. Il obtient un tube en Angleterre avec le titre "I Thought It Was You" sur lequel il chante à travers un Vocoder qui ne convainc pas les critiques.
Il continue avec le vocoder avec Feets, Don't Fail Me Now qui lui offre un autre tube "You Bet Your Love". Ses albums suivant Monster (1980), Magic Windows (1981), et Lite Me Up (1982) font partie de ses albums les moins bien accueillis par la critique et par marché, à l'époque saturé de ces hybrides pop-jazz, notamment ceux de son ancien collègue Freddie Hubbard. Hancock lui même a un rôle limité dans ces albums, laissant le chant, la composition et parfois la production à d'autres. Le seul album de cette période acclamé par la critique est l'instrumental Mr Hands (1980) auquel participe le bassiste Jaco Pastorius. Cet album combine de très nombreux styles comme la disco instrumentale, le latin-jazz , et un morceau électronique joué par Hancock seul à l'aide d'ordinateurs.
En 1983, Hancock rencontre un énorme succès avec son tube "Rockit" de l'album Future Shock qui gagne un Grammy-award. C'est la première chanson grand public qui comprend du scratch, en l'occurrence un scratch de Grandmaster DST. Le clip vidéo qui comprend un robot faisant du breakdance est également un succès important et remporte 5 récompenses aux MTV Video Music Awards. Le clip fait également parler de lui quand on apprend que la présence minimale de Hancock dans le clip était due à la réticence de MTV de montrer des musiciens noirs.
Le single inaugure une collaboration avec le bassiste et producteur Bill Laswell. Hancock expérimente dans la musique électronique avec une série d'albums produits par Laswell: Future Shock (1983), Sound-System (1984) et Perfect Machine. Malgré leurs succès commerciaux, ces albums sont extrêmement critiqués et certains prétendent que la participation de Hancock n'a été que mineure par rapport à l'influence de Bill Laswell
Durant cette période, il joue à la cérémonie des Grammy awards avec
Stevie Wonder, Howard Jones, et Thomas Dolby dans un celèbre jam de synthétiseur.
Un de ses albums méconnu des années 1980 est son album live Jazz Africa qu'il enregistre avec le joueur de kora gambien Foday Musa Suso. Hancock trouve également le temps d'enregistrer des morceaux de jazz plus traditionnels.
Il tourne avec Tony Williams et Ron Carter en 1981 et enregistre Herbie Hancock Trio, un album de 5 morceaux qui sort au Japon. Un mois plus tard, il enregistre Herbie Hancock Quartet avec
Wynton Marsalis qui sort l'année suivante aux États-Unis.
En 1985, il participe à l'album Sun City contre l'Apartheid à l'initiative de Steven van Zandt. En 1986, Hancock joue dans le film Round Midnight dont il écrit également la bande originale pour laquelle il gagne un Oscar du cinéma. Il écrit également la musique de publicités télévisuelles.
A la fin de la tournée Perfect Machine, il décide de quitter Columbia Records après 15 ans.
En juin 2005, presque la moitié de ses enregistrements de Columbia ont été remasterisés. Des enregistrements qui n'étaient initialement sortis qu'au Japon ont également été diffusés dans d'autres pays.
Après son départ de Columbia, Hancock fait une pause qui s'interrompt avec la mort de son mentor Miles Davis en 1991. En 1994, il sort l' album A Tribute To Miles en son hommage avec ses amis et admirateurs de Davis Ron Carter, Tony Williams, Wayne Shorter et Wallace Roney. L'album contient deux enregistrements live et studio qui reprennent des classiques de Davis avec Roney jouant la partie de trompette du maître. Ils remportent un Grammy comme meilleur groupe.
L'album suivant Dis Is Da Drum sort en 1994 et marque son retour à l'acid jazz. Il sort l'année suivante avec d'autres stars du jazz dont John Scofield, Jack DeJohnette et Michael Brecker l'album The New Standard composé de reprises de chansons populaires d'artistes comme Nirvana,
Stevie Wonder, The Beatles, Prince, Sade, Babyface et
Peter Gabriel.
Il rencontre à nouveau le succès en 1997 en duo avec Wayne Shorter avec l'album 1 & 1 dont la chanson "Aung San Suu Kyi" remporte un grammy Award comme meilleur composition instrumentale. Le succès continue l'année suivante avec son album Gershwin's World où il revisite de manière inventive les standards de George et Ira
Gershwin avec la participation de
Stevie Wonder,
Joni Mitchell et Wayne Shorter. En 2001, Hancock enregistre Future2Future avec Bill Laswell et Rob Swift de X-Ecutioners. Hancock tourne avec ce groupe et sort un DVD live hommage à Davis et John Coltrane enregistré à Toronto et appelé Directions in Music: Live At Massey Hall.
En 2005, il sort un album de reprises en duo Possibilities avec la participation de
Carlos Santana, Angélique Kidjo, Paul Simon,
Annie Lennox, John Mayer,
Christina Aguilera et
Sting. La même année, il tourne en Europe avec un nouveau quartet composé notamment du guitariste béninois Lionel Loueke avec qui il explore la musique africaine et l'ambient. Enfin toujours la même année, il reforme le groupe Headhunters pour une tournée.
En 2006, Sony BMG Music Entertainment qui a racheté Columbian l'ancien label de Hancock, sort la restrospective The Essential Herbie Hancock qui est la première a rassembler ses oeuvres sorties sur Warner Brothers, Blue Note Records, Columbia et Verve/Polygram.
En 2008, il apparaît dans le clip Yes We Can.
En juillet 2009, il joue avec le pianiste Lang Lang aux Nuits Musicales de Fourvière à Lyon, Ravel, Guershwin... lors d'un concert exceptionnel.
En 2010, le 22 juin, il sort The Imagine Project , album hommage à
John Lennon et projet inter-culturelle, varié et coloré, avec la participation de nombreux artistes tel que P!nk, Seal, India Arie,
John Legend, K'Naan, James Morrison (chanteur)...c'est une oeuvre humaniste ayant pour but la paix dans le monde.
Hancock pratique le Bouddhisme Nichiren et fait partie de l'organisation S?ka Gakkai. Il écrit à propos de l'influence que le bouddhisme a eu sur sa vie et son oeuvre musicale, dans l'introduction du best-seller The Buddha In Your Mirror.
Hancock est le directeur musical du Tokyo Jazz Festival ainsi qu'un mécène du Thelonious Monk Institute of Jazz.
Hancock a créé l'organisation ROLO ( The Rhythm Of Life Organization ) dédiée à l'utilisation responsable des technologies afin de faire du monde un meilleur endroit où vivre.
Dans le film Tommy Boy (en), le personnage de Chris Farley confond Herbie Hancock avec
John Hancock quand on lui demande qui est le premier signataire de la Déclaration d'indépendance des États-Unis d'Amérique.