Originaire d'Ealing, où il voit le jour le 5 novembre 1948, Peter Hammill grandit à Derby et reçoit une éducation chez les pères jésuites. Passionné d'histoire, de philosophie et de psychologie, il s'intéresse également à la musique classique et pratique le piano puis la guitare à l'adolescence, lors de ses premiers émois pour le rock, allant de pair avec des lectures de science-fiction (Michael Moorcock).
Étudiant à l'Université de Manchester, il forme avec ses camarades Nick Peane et Chris Judge Smith la première mouture du groupe Van der Graaf Generator, dont les quatre premiers albums empreints de rock psychédélique et progressif marquent leur époque, de 1969 à 1971. La même année, Peter Hammill entame une carrière en son nom, accompagné par les musiciens du groupe.
L'oeuvre inaugurale Fool's Mate est suivie de Chameleon in the Shadow of the Night (1973), The Silent Corner and the Empty Stage et In Camera (1974), puis Nadir's Big Chance (1975), album précurseur du punk comme le reconnut John Lydon alias Johnny Rotten (Sex Pistols, Public Image Ltd). En 1975 a lieu la reformation de Van der Graaf Generator sur disque et en tournée jusqu'en 1978. Musicien prolifique, Peter Hammill continue d'explorer un univers sombre et abrupt de façon singulière sur les albums suivants Over (1977), The Future Now (1977) et ph7 (1978), dernier enregistrement pour le label Charisma.
Aux confins du rock progressif et de la new wave, l'auteur, compositeur, multi-instrumentiste, arrangeur et interprète au registre vocal étendu forge une oeuvre idiosyncratique et novatrice, loin d'être reconnue à sa juste valeur, dont se réclament nombre de pairs. L'album A Black Box for S-Type (1980) en est l'exemple. Accueilli à bras ouverts chez Virgin, il publie successivement Smiling Targets (1981), Enter K (1982), Patience (1983), The Love Songs (1984), As Close As This et Skin (1986). En 1988, c'est pour le label indépendant Enigma qu'il produit In a Foreign Town, suivi de Out of Water (1990) et Solo Temperature: Live. En 1991 voit le jour un opéra inspiré d'Edgar Allan Poe, The Fall of the House of Usher (refondé en 1999), écrit avec son ancien partenaire Chris Judge Smith.
Puis c'est sur son propre label Fie! que Peter Hammill publie la plupart de ses réalisations et rééditions, à commencer par le monumental album Fireships (1991), enregistré dans son studio de Bath. Suivent The Noise en 1993, Roaring Forties en 1994, X My Heart en 1996 et Everyone You Hold en 1998. L'année suivante est celle d'une collaboration avec Roger Eno sur The Appointed Hour. Sans concessions aux modes, Hammill persévère dans l'auto-production avec l'ouverture de son site internet Sofa Sound, destiné à informer, promouvoir et distribuer ses nouveautés comme None of the Above en 2000, Clutch en 2002 ou Incoherence en 2004.
Après une nouvelle reformation de VDGG courant 2005 et l'album Present, le leader continue à mener de front ses deux activités musicales. Sa production solo se concrétise par les sorties de Singularity (2006), Thin Air (2009) et Consequences (2012). En 2014, il collabore avec le guitariste Gary Lucas (ex-Captain Beefheart, Beck) pour The Other World.
