S-a născut în Cleveland, Ohio, pe 17 februarie 1925, fiul lui Aileen Holbrook (născută Davenport) o dansatoare, și al lui Harold Rowe Holbrook Sr. A fost crescut în South Weymouth, Massachusetts. A absolvit studiile la Culver Academies și Denison University, acolo unde un studiu despre Mark Twain l-a determinat să își facă propriul său ''one man show'' rol pentru care este cel mai bine cunoscut. A avut mai multe performance-uri numite „Mark Twain Tonight”, pentru care a câștigat două premii importante, un ''Tony'' și un alt premiu pentru cea mai bună performance. A participat la cel de-al doilea război mondial și a fost staționat pe insula canadiană Newfoundland, unde a jucat în mici teatre, în piese precum „Madam Precious”. Ed Sullivan l-a remarcat în aceste performance-uri și i-a oferit primul rol în show-ul său. Între anii 1941 – 1962 a fost membru al unei companii teatrale. În 1967 show-ul său a putut fi urmărit la televizor. Pentru prima oară a jucat pe Broadway în 1966, apoi din nou în 1977 și 2005. Pentru rolul din 1966 a câștigat un premiu ''Tony''. Show-ul său „Mark Twain” a fost mai longeviv chiar decât cel al lui Samuel Langhorne Clemens.
De asemenea, Holbrook a studiat drama la HB Studio din Greenwich Village, în New York și s-a remarcat în roluri, ca: Abraham Lincoln în Toast of the Town (1948), Lincoln (1974), serialul de televiziune Nord și Sud (1985); senatorul Hays Stowe în The Bold Ones: The Senator (1970), căpitanul Lloyd Bucher în Pueblo (1973), Deep Throat în All the President's Men (1976). A mai jucat în filme, precum: Julia (1977), The Firm (1993), The West Wing (1999), The Street Lawyer (2003), Lincoln (2012). Unele dintre aceste roluri i-au adus premii Emmy. La 22 ianuarie 2008, a devenit cel mai în vârstă interpret masculin nominalizat vreodată la un Oscar, pentru rolul său secundar din filmul Into the Wild (2007). În anii 1990, a avut un rol secundar regulat în seria de televiziune Evening Shade. În plan personal, el a fost căsătorit cu: Ruby Holbroock, din 1945 până în 1965; au divorțat; au avut doi copii: Victoria și David; cu Carol Eve Rossen, din 1966 până în 1983; au divorțat; au un copil, o fiică, Eve; cu Dixie Carter, din 1984 până în 2010, la moartea ei. A fost tatăl vitreg al lui Mary Dixie Carter și al Ginnei Carter. În iunie 2005, s-a întors la „Mark Twain Tonight” pe Broadway pentru o perioadă de o lună de zile, primind recenzii extraordinare de la New York Times și Wall Street Journal. Teatrul Hal Holbrook numit și Dixie Performing Arts Center se află în Huntingdon, Tennessee. Dixie a fost numit în onoarea soției sale, Dixie Carter, care era din McLemoresville, un oraș din apropiere, în nord-vestul Tennessee. Actorul Hal Holbroock a încetat din viață la data de 23.01.2021, în Beverly Hills, California, SUA.
