Hans Kramers(全名Hendrik Anthony “Hans” Kramer)1894年12月17日出生于鹿特丹，父亲是一位医生。
1912年，Kramers在鹿特丹完成了中学教育(HBS)，然后在莱顿大学学习数学和物理，并于1916年获得硕士学位。
Kramers希望在博士研究期间获得国外经验，但他首选的导师，哥廷根的马克斯·玻恩，因第一次世界大战而无法联系到。
由于丹麦与荷兰一样在第一次世界大战中保持中立，因此他前往哥本哈根(乘船，无法走陆路)，在那里他突然拜访了当时还不太出名的尼尔斯·玻尔。
玻尔接收了他为博士生，于是Kramers在玻尔的指导下准备论文。尽管Kramers的大部分博士研究 (关于原子跃迁强度) 是在哥本哈根进行的，但他在莱顿的埃伦费斯特(Ehrenfest)名下，于1919年5月8日获得了正式博士学位。
Kramers喜欢音乐，会演奏大提琴和钢琴。
1920年10月25日，他与Anna Petersen结婚，育有三女一子。
Kramers在玻尔小组工作了近十年，成为哥本哈根大学的副教授。
Kramers在1924年命运多舛的BKS(Bohr–Kramers–Slater)理论中发挥了重要作用，这可能是在所谓的旧量子理论基础上理解物质与电磁辐射相互作用的最后一次尝试。
玻尔一直不愿意接受光子量子化的真实性，BKS理论的目的是推翻爱因斯坦的光量子假设。该理论坚持使用经典的波动描述电磁场，指出动量和能量不一定在每次相互作用中都守恒，而只是在整体上和统计上守恒。
薛定谔非常支持BKS理论，并发表了一篇论文，对BKS统计解释给出了自己的解释。
而泡利对BKS理论持极其批判的态度，称其为“哥本哈根政变”。泡利在给Kramers的信中说，即使没有进行任何实验，玻尔也会放弃该理论，他认为需要修改的是运动和力的概念，而不是能量守恒定律。泡利忍不住嘲笑该理论，建议哥本哈根物理研究所“在Bohr–Kramers–Slater的著作发表周年纪念日降半旗”。
一年后，1925年德国的瓦尔特·博特和汉斯·盖革进行的符合测量实验，以及美国的康普顿和Alfred W. Simon进行的实验，都证实了单个散射过程中能量和动量守恒，推翻了BKS理论。瓦尔特·博特由此获得了1954年诺贝尔物理学奖。
尽管BKS理论失败了，但它仍然为从经典力学到量子力学的革命性转变做出了重要贡献，它强烈地启发了矩阵力学和互补性概念的后续发展。根据海森堡的说法，玻恩的统计解释也最终源于BKS理论。
1925年，Kramers与海森堡共同开发了Kramers-Heisenberg色散公式。
1926年，Kramers成为WKB(Wentzel–Kramers–Brillouin)方法的作者之一。
同年，Kramers离开丹麦，返回荷兰。他成为乌得勒支大学的理论物理学全职教授，在那里指导了Tjalling Koopmans(1975年诺贝尔经济学奖得主)。
1927年，Kramers参加了第五次索尔维会议。
1934年，Kramers离开乌得勒支，接替保罗·埃伦费斯特 (Paul Ehrenfest)在莱顿的职位。从1931年直到去世，他还兼任代尔夫特理工大学教授。他也是阿姆斯特丹数学中心的创始人之一。
1948年，Kramers还将重正化概念引入量子场论，尽管他的方法是非相对论的。
Kramers还与德国的Ralph Kronig共同提出了Kramers–Kronig关系，这是一组涉及受因果关系约束的复函数实部和虚部的数学方程。他还因Kramers简并定理而闻名。
Kramers在1929年成为荷兰皇家艺术与科学学院院士，1942年被迫辞职。1945年，他再次加入该院。他是美国哲学学会的国际会员。1947年他获得洛伦兹奖章，1951年获得休斯奖章。
1952年，Kramers在荷兰Oegstgeest去世，享年58岁。