Lewis Carl Davidson Hamilton werd geboren op 7 januari 1985 in Stevenage, Hertfordshire, Engeland als zoon van Carmen Lerbalestier en Anthony Hamilton. Lewis is vernoemd naar de negenvoudig olympisch-kampioen atletiek Carl Lewis.
Hamilton begon zijn race-carrière op achtjarige leeftijd op het Rye House Kart Circuit in Hoddesdon, Hertfordshire in Engeland. Op tienjarige leeftijd vroeg hij Ron Dennis om een handtekening. Hierbij vertelde Lewis dat hij het Britse kartkampioenschap bij de Cadetten gewonnen had. Dennis gaf Lewis zijn telefoonnummer en Lewis mocht bellen als hij achttien was. Binnen vijf jaar was het Ron Dennis zelf die contact op zocht met Lewis. Hij bood hem een contract aan waarbij hij werd opgenomen in het McLaren driver development program. Een van de opties in het contract was een gegarandeerde kans op een Formule 1-stoel bij het team. In zijn kart-carrière won Lewis meerdere titels. Vanaf 2001 zou hij de overstap maken naar de eenzitters.
Lewis reed zijn eerste race tijdens het Britse Formule Renault Winter Series-kampioenschap van 2001. Hij zou uiteindelijk vijfde eindigen in de eindstand. In 2002 reed hij in de reguliere serie van deze klasse een volledig seizoen voor Manor Motorsport. Met een derde plaats en drie overwinningen was zijn debuutjaar in de autosport geslaagd. Het daaropvolgende jaar haalde Lewis met overmacht de titel binnen. In 2004 reed hij als teamgenoot van Charles Zwolsman de Formule 3-Euroseries. Lewis behaalde hier de vijfde plaats in de eindrankschikking met één overwinning, het daaropvolgende jaar werd hij met overmacht kampioen en won hij de Marlboro Masters op Zandvoort. Na zijn dominante seizoen in de Formule 3 stapte hij over naar de GP2-series waar hij voor ART Grand Prix de titel zou binnenhalen. Zijn race op de Nürburgring was er een om in te lijsten. Hamilton won ondanks een penalty voor het te hard rijden in de pitstraat. Vele mensen vroegen zich af op McLaren daadwerkelijk de jonge Brit in de auto zou zetten. Lewis kreeg al ruim twee maanden eerder te horen dat hij in 2007 naast Fernando Alonso in de McLaren zou plaatsnemen.
In zijn eerste seizoen behaalde hij bijna de wereldtitel. Een blunder in China tijdens de voorlaatste Grand Prix kostte hem uiteindelijk de titel. In het jaar 2008 kwam die titel wel. Lewis behaalde de titel om in de laatste bocht Timo Glock voorbij te gaan. Vanaf 2009 kende Lewis vijf moeilijkere jaren waarin hij niet direct voor de titel kon vechten. Zijn overstap naar Mercedes in 2013 bleek een gouden greep te zijn geweest. Hamilton werd in de tussentijd zes keer kampioen.
Vanaf 2013 tot en met 2016 was Nico Rosberg zijn teamgenoot, van 2017 tot en met 2021 Valterri Bottas en vanaf 2022 rijdt George Russell naast hem.