Filho do casal Manuel Pedro de Lima e Leonídia Maria de Lima, Hermes Lima fez os estudos secundários em Salvador. A partir de 1920 exerceu o jornalismo, iniciando como redator de O Imparcial e Diário da Bahia. Bacharel em Ciências Jurídicas e Sociais pela Faculdade de Direito da Bahia, já aos 22 anos ingressava no magistério como professor de Sociologia no Ginásio da Bahia, e um ano mais tarde (1925), passaria a ensinar Direito Constitucional na faculdade onde se diplomou.
A essas atividades acrescentou-se também a função política, quando se elegeu, em 1925, deputado estadual pela Bahia. Foi secretário e oficial de gabinete do Governo Góes Calmon (1924/1927). Transferindo-se para São Paulo, dividindo-se entre o magistério e o jornalismo militante, desde 1926, Hermes Lima foi redator do Correio Paulistano, da Folha da Manhã e Folha da Noite, de São Paulo, e do Diário de Notícias e Correio da Manhã, do Rio de Janeiro.
Foi professor de Direito Constitucional na Faculdade de Direito de São Paulo, de Sociologia Geral no Instituto de Educação Caetano de Campos da mesma cidade, em 1933, à Universidade Federal do Rio de Janeiro, como catedrático, por concurso, da cadeira de Introdução à Ciência do Direito. Naquele ano publicou o primeiro livro, ligado à sua cadeira.
Foi também diretor da Escola de Economia e Direito da Universidade do Distrito Federal (1935) e diretor da Faculdade Nacional de Direito da Universidade do Brasil (1959). Em 1939 publica a biografia de Tobias Barreto – A Época e o Homem.
Em 1946, foi eleito deputado federal pelo Distrito Federal, hoje Rio de Janeiro, à Assembléia Constituinte, onde foi membro da Grande Comissão organizadora do anteprojeto da Constituição de 1946 e membro de Constituição e Justiça.
Sua carreira política culminou com a chefia da Casa Civil da Presidência da República (1961-62), no desempenho dos cargos de Ministro do Trabalho e Previdência Social (1962), Presidente do Conselho de Ministros, Ministro das Relações Exteriores no Governo João Goulart.
E, nomeado em 1963 Ministro do Supremo Tribunal Federal, foi aposentado em 1969 pelo Ato Institucional nº 5 juntamente com o Ministro Victor Nunes Leal e o futuro Acadêmico Evandro Lins e Silva. Entre 1951 e 1962 participou também de importantes missões no estrangeiro e de comissões permanentes e temporárias e foi várias vezes, delegado à Assembléia Geral das Nações Unidas. Foi membro do Conselho Diretor da Fundação Universidade de Brasília e do Conselho Federal de Educação.
Sua obra de escritor, iniciada com a Introdução à Ciência do Direito (1933), que abrange vários livros e ensaios de temas políticos. O título do livro de memórias, Travessia, apresenta um simbolismo justificável para cada um de nós, entre o ponto de partida e o ancoradouro final.