Colin Hanks s-a nascut la 24 noiembrie 1977 in Sacramento, California. Tatal, un actor de calibru al cetatii filmului, este Tom Hanks, iar mama, Samatha Lewes, care a decedat din cauza cancerului. El are doi frati vitregi, Chester (1990) si Truman (1995). Provine dintr-o familie adanc implicata in industria filmului, unchiul sau fiind actorul Jim Hanks, iar mama sa vitrega este actrita Rita Wilson, actuala sotie a lui Tom Hanks.
Copilaria si-a petrecut-o in Sacramento si, dupa ce a luat decizia de a urma cariera tatalui sau, a inceput sa studieze actoria. A participat la cursurile Universitatii Loyola Marymount in Westchester, California, castigand astfel experienta de care avea nevoie pentru a fi remarcat pentru propriul talent, nu pentru numele pe care il poarta. Inainte de a absolvi, a avut un rol in That Thing You Do! (1996), regizat de tatal sau. Dupa absolvirea colegiului a avut un rol in serialul Roswell, serial in care a fost foarte iubit. Dupa ce personajul sau a fost scos din serial, o multime de scrisori au sosit la producatori, solicitand reintroducerea lui Alex Whitman, personajul lui Colin. In anul 2000 joaca intr-o varianta moderna, adolescentina a povestii lui Cyrano de Bergerac in Whatever It Takes, in rolul lui Cosmo, alaturi de prietenii sai James Franco si Shane West.
Apare apoi intr-un serial HBO, Band of Brothers, iar in 2001 il joaca pe Felix in Get Over It. In 2002, Colin joaca in Orange County cu Jack Black intr-o comedie despre cereri de inscriere la colegiu gresit trimise. In acest film, la 24 de ani el joaca rolul unui tanar de 17. In 2003 joaca in filmul 11:14, un film de suspans care arata evenimentele premergatoare unui accident de masina din 5 perspective, film in care apare ca Mark. In acelasi an are un rol episodic in serialul The O.C., iar in 2005 apare in filmul Rx alaturi ce Eric Balfour. Tot in 2005 il joaca pe Quentin in Standing Still, apoi apare intr-un episod din Numb3rs.
Dar filmul cu cel mai mare succes la public in care apare este King Kong, unde il interpreteaza pe Preston.
In 2006 apare in thrillerul Alone with Her in rol principal, ca Doug Jarvis. Tot anul acesta il aduce din nou alaturi de Jack Black in The Pick of Destiny, intr-un rol secundar. In iulie 2006 va aparea intr-un rol alaturi de tatal sau (ar fi al doilea film din cariera sa cand apare alaturi de tatal sau dupa cel din 1996), precum si de Kevin Kline. In 2007 deja a fost anuntat cu un rol in Barry Munday, alaturi de Luke Wilson, Zooey Deschanel, Emily Mortimer si Jennifer Coolidge.