Né dans une famille pauvre, fils d'un escroc vaguement politicien devenu juge, Dashiell Hammett passe sa jeunesse à Philadelphie. Il part de chez lui à 14 ans, en 1908, pour mener une vie de bohème où il sera initié à la loi de la rue et en gardera un gout prononcé pour le bourbon. Après plusieurs petits boulots (coursier, employé des chemins de fer, clerc à la Bourse...), il devient détective privé pendant six ans au sein de la célèbre agence Pinkerton. En 1921, il participe à l'enquête lors de l'affaire Roscoe Arbuckle lorsque ce dernier est soupçonné du viol et de l'homicide involontaire de Virginia Rappe. Il dénonce, ensuite, un trafic d'or sur un paquebot, appréhende un homme qui avait volé une Grande Roue à San Francisco... Il côtoie le crime organisé, voit le sang couler et découvre l'importance de la corruption au sein de la société américaine. Quand l'agence Pinkerton est engagée pour briser les grèves, il démissionne. De cette expérience, il tire ensuite son inspiration pour le « roman noir » (terme consacré seulement en 1944 par des intellectuels français).
Quand Hammett rencontre le succès dans son pays, on en fait l'inventeur de la « Hard-boiled School » (que l'on peut traduire par l'« école des durs à cuire »), en référence aux personnages violents et apparemment dépourvus de sensibilité qui fourmillent dans ses histoires. Dans la France de l'entre-deux guerres, encensé par André Gide, il est publié par les éditions Gallimard avant même la création, en 1945, de la Série Noire, dans la série Les chefs-d'œuvre du roman d'aventure. En 1949, Marcel Duhamel reprend La Clé de verre dans une nouvelle traduction. Les éditions se succèdent. La Série Noire publie ses romans. Mais les nouvelles n'ont pas la même chance et sont publiées dans plusieurs collections de plusieurs maisons d'édition. Une édition complète des nouvelles est alors impossible du fait du veto de la veuve de Dashiell Hammett. Celle-ci meurt en 1984. Les droits deviennent accessibles. Les œuvres complètes sont publiées aux États-Unis en 1999.
Au début des années 1920, Hammett révolutionne le roman par son écriture sèche, visuelle, et des histoires dans lesquelles les notions de bien et de mal n'ont plus cours. Les archétypes des personnages du roman noir apparaissent dès La Moisson rouge en 1929 dans le pulp magazine Black Mask : détective anonyme (le Continental Op), vamp accrochée à son drogué de fiancé, magnat de l'industrie corrompu et complice de la mafia qui l'aide à briser les grèves... La rupture est totale avec les détectives classiques, chics et snobs comme Miss Marple ou Hercule Poirot. Dans Le Faucon de Malte (1930), son détective prend le nom de Sam Spade, héros interprété à l'écran par Humphrey Bogart dans Le Faucon maltais de John Huston (1941). Le roman sera adapté trois fois au cinéma.
Ses premières nouvelles paraissent dès 1922 dans les pulps (pour « pulpe » : nom donné au mauvais papier imprégné de morceaux de bois sur lesquels ces ouvrages étaient imprimés), puis viennent La Moisson rouge, Le Faucon de Malte et La Clé de verre, dont les adaptations cinématographiques connaîtront le succès. Comme Agatha Christie, il donne place à une justice non officielle, mais, contrairement à la romancière anglaise, dans un cadre moins feutré et beaucoup plus violent, où les activités de la mafia et la corruption des politiciens et des officiers de police sont omniprésentes. Sa brève carrière d'écrivain se termine en 1934, après avoir connu le succès de 1929 à 1934. Toutefois, son roman L'Introuvable (The Thin Man) donne lieu à un film à succès, puis à une série cinématographique, où ses héros, Nick et Nora Charles, deviennent des icônes de la société américaine de l'entre-deux-guerres et remportent à leur créateur des droits substantiels.
Le 22 novembre 1930, Dashiell Hammett rencontre à Hollywood, où il est scénariste pour les grands studios, celle qui allait devenir sa compagne pour le reste de sa vie, la dramaturge Lillian Hellman. femme vive, ambitieuse, mondaine et agressive. Les relations entre Dashiell et Lillian sont houleuses : ils se séparent, se remettent ensemble, se séparent de nouveau. Ils s'aiment, ils se détestent. Toutefois, elle lui donne les moyens de vivre. Elle le soutient moralement pendant la Deuxième Guerre mondiale. En 1942, Dashiell Hammett écrit le scénario de l'adaptation cinématographie de la pièce de Lillian Hellmann Watch on the Rhine. Le film Quand le jour viendra (Watch on the Rhine) sort en avril 1943 et vaudra à Hammett d'être nommé pour l'Oscar du meilleur scénario adapté. En dépit de la fructueuse collaboration artistique entre Dashiell et Lillian, et de leur vie commune, Hellmann refusera de payer la caution de Hammett lorsqu'il sera condamné à la prison sous le maccarthysme.
La seconde partie de la vie de Dashiell Hammett est dominée par l'alcoolisme et le harcèlement dont il fait l'objet pendant la Chasse aux sorcières maccarthyste. Accusé de communisme par la Commission des Activités Antiaméricaines dirigée par le sénateur Joseph McCarthy, il est envoyé en prison. Hammett n'a jamais caché ses sympathies pour cette idéologie et a été compagnon de route des communistes. Il a été président du Civil Rights Congress de New-York. Il a fréquenté Frédérick Vanderbilt, journaliste au Daily Worker. Hammett fut traité en 1951 de « conspirateur rouge » et de « subversif très dangereux » par le magazine Hollywood Life. Ses ouvrages sont retirés des bibliothèques publiques à cette période mais y retrouveront leur place après l'intervention du président Eisenhower.
Alcoolique et malade de la tuberculose, Dashiell Hammett meurt à New York en 1961.
Dashiell Hammett a écrit 6 romans, dont un non policier et inachevé (Tulip), et 65 nouvelles.