Nato ad Oakland nel 1951 da William e Suzanne, Mark dopo essersi diplomato in Giappone alla Yokohama High School nel 1969, decide di tornare in California per studiare recitazione.
Debutto nel mondo dello spettacolo nel 1970 nel Bill Cosby Show.
In quel periodo l'attore prende parte a numerose serie televisive di successo come "General Hospital".
Nel 1977 George Lucas, lo scrittura per il ruolo del coraggioso cavaliere Jedi Luke Skywalker, in "Guerre Stellari".
Il successo è planetario; al film succederanno "L'Impero Colpisce Ancora" e "Il Ritorno dello Jedi", dove Hamill continuerà a vestire i panni nel valoroso guerriero.
Finite le riprese di "Guerre Stellari", Hamill rimane vittima di un terribile incidente automobilistico che lo lascia sfigurato.
Dopo questo brutto episodio, Lucas ha dovuto modificare alcuni aspetti della sceneggiatura de "L'Impero Colpisce Ancora", per giustificare i cambiamenti del volto del suo protagonista.
Qualche anno dopo il divo calca trionfante i palcoscenici di Broadway con opere come "The Elephant Man" e "Amadeus".
Ha anche prestato la sua voce così particolarmente versatile a numerosi eroi di cartoni e serie animate.
Grande ammiratore di Johnny Depp, Mark, si occupa della progettazione di videogiochi.
L'attore è legato sentimentalmente a Marilou York, sposata il 17 dicembre del 1978.