Вилли Хамейстер родился 3 декабря 1889 года в Кранцфельде, земля Грайфенхаген, Померания. С 1904 года он начал работать в "Немецком биоскопе" и снимал актуальные темы - своего рода новости.
В 1912 году он переключился на кинобизнес, где активно работал в качестве кинооператора для многочисленных фильмов. В начале своей кинокарьеры он часто работал вместе с режиссером Отто Риппертом, а в 20-е годы, помимо множества средних фильмов, работал и над великой классикой, прежде всего над "Кабинетом доктора Калигари" (1920). В 1938 году он умер в возрасте всего 48 лет после продолжительной болезни.