В детстве мальчик посещал школу Берроуз. Он активно занимался различными видами спорта: состоял в футбольной и бейсбольной школьной командах, а также занимался плаванием. Девушкой Хэмма в тот момент была будущая актриса Сара Кларк. Первую роль мальчик исполнил, будучи учеником первого класса: он изображал Винни-Пуха в школьной постановке. В шестнадцать лет Джонатан был утвержден на роль Иуды в мюзикле «Годспелл». Для получения высшего образования он выбрал Техасский Университет, где в итоге проучился только до второго курса – после смерти отца мальчик вернулся домой и поступил в Университет Миссури. В это время он случайно наткнулся на рекламное объявление о кастинге в постановку комедии Уильяма Шекспира «Сон в летнюю ночь». Хэмм откликнулся, успешно прошел прослушивание и получил роль. Затем последовала новая работа в мюзикле «Ассасинс», по сюжету которого перед зрителями поочередно представали убийцы или покушавшиеся на жизнь американских президентов люди. Каждого сопровождала музыка, соответствующая тому времени. В 1992 году Джонатан приехал в Голливуд для того, чтобы навестить своего старого приятеля, актера Пола Радда, известного по съемкам в сериале «Друзья» и в мелодраме «Правила виноделов». Через три года Хэмм насовсем перебрался на «фабрику грез» - за рулем своего автомобиля и со ста пятьюдесятью долларами в кармане. Начинающему актеру долгое время не везло и найти работу не удавалось. Только в 2000 году он получил предложение на съемки в приключенческом семейном фильме Клинта Иствуда «Космические ковбои». Главные роли в картине исполнили состоявшиеся актеры Томми Ли Джонс, Дональд Сазерленд, Джеймс Гарнер и сам режиссер. В следующем году Хэмму удалось получить маленькую роль в комедии «Целуя Джессику Стейн», рассказывающей историю о том, как дружба двух женщин незаметно переросла в нечто большее. Еще через год Джонатан принял участие в военной драме с Мелом Гибсоном «Мы были солдатами». После длительного перерыва Хэмм сыграл в комедии Роберта Кэри «Айра и Эбби». Вместе с другом Полом Раддом они появились в комедии Дэвида Уэйна «Десять», состоящей из десяти историй, каждая из которых была построена на одной из библейских заповедей. Первой значимой актерской работой стала роль доктора Гарнира в фантастическом триллере Скотта Дерриксона «День, когда остановилась Земля». Хэмм играл наряду с Дженнифер Коннели и Киану Ривзом. Мировые кассовые сборы составили более чем 230 миллионов долларов. Успех проекта создал идеальные условия для продолжения карьеры. В 2009 году Хэмму была предложена роль-камео в драме Тома Форда «Одинокий мужчина». Премьера картины состоялась на Венецианском кинофестивале в рамках конкурсной программы. Параллельно с этим Джон на пару с Джошем Лукасом исполнил главную роль в криминальном триллере Андерса Андерсона «Мальчик в коробке». Затем последовало приглашение на роль безжалостного агента ФБР Адама Фроули в фильме-ограблении Бена Аффлека «Город воров». Режиссер выбрал Хэмма потому, что хотел избавиться от обычных клеше в изображении представителей закона. Аффлек искал актера, способного создать на экране харизматичный и мужественный образ, и Джон идеально справился с поставленной задачей. Впоследствии многие критики назвали его игру в фильме первоклассной. Завершающей работой года стала драма Роба Эпштейна «Вопль». В 2011-м на большие экраны вышел фантастический триллер Зака Снайдера «Запрещенный прием», где актер вновь появился в образе доктора.
