Hamelin a commencé à apprendre le piano à l'âge de trois ans sous la direction de sa mère. Il a fait ses études musicales à l'Université McGill, où il a été élève de the pianiste Marie-Claire Alain. Il a également poursuivi des études à l'Académie internationale de musique Maurice-Ravel à Saint-Jean-de-Luz en France.
Hamelin est devenu un pianiste renommé dans le monde entier grâce à ses interprétations de la musique romantique et moderne. Il a été invité à jouer avec les plus grandes orchestres symphoniques du monde, y compris l'Orchestre philharmonique de New York, l'Orchestre de Paris et l'Orchestre symphonique de Montréal.
En plus de sa carrière musicale, Hamelin est également connu pour son engagement en faveur de la musique classique. Il a créé le projet Musicians for Haiti, qui vise à soutenir les musiciens haitiens et à promouvoir la culture musicale haitienne au monde entier.
Hamelin a reçu de nombreux prix et distinctions pour ses contributions à la musique classique, y compris le Prix Opus du meilleur soliste classique en 2018 et le Prix Félix du meilleur album instrumental en 2020. En 2019, il a reçu l'Ordre national du Québec pour ses contributions à la culture québécoise.
Hamelin est également connu pour son engagement humanitaire et son implication dans la défense de la cause animalière. Il est un ambassadeur officiel de l'organisation Animals Angels, qui lutte contre les abus envers les animaux dans les élevages industriels.
En 2021, Hamelin a sorti son dernier album, intitulé "Romance", dans lequel il interprète des romances de musique romantique et moderne. L'album a été très bien reçu par la critique et a permis à Hamelin d'affirmer sa réputation de pianiste extraordinaire.