Bryan Hymel est né en 1979 à la Nouvelle-Orléans aux Etats-Unis. Il grandit dans l'univers du jazz et de la musique, étudie le piano, la trompette et fait partie du chœur de son église. Plus tard à l'Académie de l'Art Vocal de Philadelphie, il suit l'enseignement de Bill Schumann, gagne de nombreux prix à des concours prestigieux et prend réellement conscience de la singularité de sa voix. Après avoir abordé quelques rôles du répertoire italien, il retourne étudier à Philadelphie entre 2005 et 2008, parfait sa technique et construit son répertoire tout en ménageant sa voix de ténor à la tessiture particulièrement haute.

En 2007, il fait ses débuts en Europe au Festival de Wexford en chantant le rôle du Prince dans Rusalka de Dvorak. Le public anglais de Covent Garden l'applaudit en 2010 dans son interprétation de Don José dans Carmen (Bizet) avant celle de la Scala de Milan la même année. 2012 le voit revenir à Londres pour se produire dans le rôle-titre de Robert le Diable (Meyerbeer). Le ténor fait ses débuts au Met en chantant dans les Troyens (Berlioz), en ouverture de la saison 2013. Il remplace au pied levé Jonas Kaufmann dans le rôle d'Enée. C'est un tournant dans sa carrière.

En 2013, il chante Henri dans les Vêpres siciliennes de Verdi au Royal Opera House. L'année 2014 est marquée par sa présence en Pinkerton dans Madame Butterfly à l'Opéra National de Vienne , puis en Rodolfo dans La Bohème (Puccini) au Met. Le ténor se fait aussi remarquer dans sa prise de rôle de Percy dans Anna Bolena (Donizetti) à l'Opéra Lyrique de Chicago. En 2015, il prend le rôle d’Arnold dans Guillaume Tell de Rossini au Festival de Munich et le rôle-titre des Contes d'Hoffmann d'Offenbach à Zürich. La même année, il chante de nouveau Les Troyens à San Francisco et prend le rôle-titre de la Damnation de Faust à l'Opéra Bastille. Le ténor fait ses débuts à l'Opéra allemand de Berlin en 2016 en Duc de Mantoue dans Rigoletto. Puis il chante Alfredo Germont (La Traviata) à l'Opéra de Paris avant de débuter aux Chorégies d'Orange en Pinkerton dans Madame Butterfly. En 2017, il prend le rôle-titre de Don Carlo (Verdi) au Royal Opera House de Londres, où il prend également les rôles de Canio dans Pagliacci et de Turiddu dans Cavalleria Rusticana. Après des ennuis de santé affectant sa voix, sa reprise en 2020 est perturbée par la crise du Covid-19.