Nato il 24 gennaio 1968 a Ostenda, in Belgio, Jan Hammenecker comincia la sua carriera in teatro, fondando con il collega Andrè Simon il duo comico Cake & Cake.

Si avvicina al cinema nel 1989, recitando nel film Blueberry Hill di Robbe De Hert. Nel coso degli anni sono seguite moltissime interpretazioni sia in lungometraggi che in serie tv francesi.
Il primo ruolo importante arriva nel 1998 con il film di Frédéric Fonteyne Max e Bobo, nel quale interpreta Bobo. Interpretazione che lo ha reso molto famoso in Francia e che gli è valsa il Premio miglior attore all' Eurofilm Festival de Luhacovice.
Nel 2012 compare nel ruolo del medico nel film Alabama Monroe, candidato all'Oscar come miglior film straniero. Nel 2013 è diretto da Luc Besson in Cose nostre-Malavita, film nel quale lavora accanto a Robert De Niro e Michelle Pfeiffer. Nello stesso anno interpreta Dominic, l'amante della protagonista Alice (Anne Paulicevich), nel film Tango Libre di Frédéric Fonteyne. La sua performance in questo film è stata premiata con una nomination come "Miglior Attore" per Magritte du Cinéma Belge 2014.

Entro il 2014 lo vedremo recitare in un film horror per il quale ha assunto il ruolo di killer psicopatico.