Dustin Hoffman pochodzi z rodziny ukraińskich Żydów. Jego matka była pianistką, a ojciec scenografem Columbia Pictures. Urodził się i wychował w słonecznym Los Angeles, razem ze starszym bratem Ronaldem. W szkole wyróżniał się niskim wzrostem i poczuciem humoru - obie te cechy zapewniły mu później rolę w komedii "Tootsie".
Przeznaczeniem Dustina Hoffmana od początku był film. Swoje imię otrzymał na cześć hollywoodzkiej gwiazdy kina niemego, Dustina Farnuma, ale on marzył o karierze pianisty jazzowego. Na przeszkodzie stanął mu brak wystarczająco dobrego słuchu muzycznego. Miał za słabe oceny, by dostać się na któryś z uniwersytetów, ale za wszelką cenę chciał uniknąć wojska. Do szkoły aktorskiej trafił przez przypadek, za namową kolegi, który zapewnił go, że z tej uczelni nie wyrzuca się nikogo. Pod koniec lat 50. aktorstwa uczył się już w kolejnej uczelni - Pasadena Playhouse. Tam poznał Gene'a Hackmana, z którym przyjaźni się do dzisiaj.
Hoffman przez kilka lat grywał na deskach amerykańskich teatrów, m.in. w "Śmierci komiwojażera" Arthura Millera czy szekspirowskim "Kupcu weneckim". Pracę przed kamerą zaczął od gościnnego występu w dwóch odcinkach serialu ABC "Nagie miasto". Jego kinowym debiutem był udział w komedii Arthura Hillera "The Tiger Makes Out" w 1967 roku.
Pozycję gwiazdy zdobył natychmiast, znów dzięki przypadkowi. O swojej roli w filmie Mike'a Nicholsa "Absolwent" opowiadał w jednym z wywiadów. "To właśnie był jeden z tych przypadków. Rolę Benjamina Braddocka w Absolwencie, historę 20-latka, który romansuje najpierw z matką, a potem z córką, powinien dostać ktoś o urodzie Roberta Redforda, znacznie młodszy ode mnie. Z niewiadomych powodów zagrałem ją ja, choć odmawiałem. Wolałem trzymać się teatru (...). Tak długo klepałem biedę, że wizja stałych zarobków stała się cudem" - mówił dziennikarzowi tygodnika "Polityka".
Kreacja nadwrażliwego i niepozornego fizycznie Benjamina Braddocka, absolwenta wyższej uczelni, który wpada w sidła skomplikowanego romansu przyniosła mu Złotego Globa dla najbardziej obiecującego nowego aktora. Za rolę w "Absolwencie" otrzymał też nagrodę Brytyjskiej Akademii Filmowej (BAFTA) za najbardziej obiecujący pierwszoplanowy debiut aktorski i nominację do Oscara.
Kolejny popis sztuki aktorskiej Dustin Hofmann zaprezentował w obrazie pt. "Nocny kowboj" z 1969 roku. Wcielając się tam w rolę Enrico "Ratso" Rizzo stworzył postać tak autentyczną, że wielu ludzi podczas seansu czuło do niego prawdziwą odrazę. Udział w tej produkcji przyniósł mu drugą nominację do Oscara.
Po kilkunastu mniejszych i większych rolach przyszedł czas na pierwszą, oskarową statuetkę. Akademia doceniła jego rolę w dramacie sądowym "Sprawa Kramerów" w reżyserii Roberta Bentona. W filmie z 1979 roku wcielił się w postać Teda Kramera, porzuconego przez żonę męża, który musi zająć się wychowaniem ich kilkuletniego syna Billy'ego. Za udział w tej produkcji uhonorowany też został Złotym Globem.
Rok 1980 oprócz kolejnych statuetek przyniósł również zmiany w życiu prywatnym gwiazdora. Dustin Hoffman w październiku rozwiódł się ze swoją pierwszą żoną Anne Byrne, a kilka dni później poślubił o wiele lat młodszą Lisę Gottsegen. Aktor opowiadał później, że jako 16-letni chłopak był pianistą na weselu jej rodziców.
W ciągu kilku następnych lat, para doczekała się potomstwa, a Hoffman zagrał w kolejnej przełomowej produkcji. Ogromną popularność przyniósł mu udział w komedii "Tootsie" Sydneya Pollacka, gdzie wcielił się w postać zdesperowanego aktora, który przyjmuje żeńską rolę w mydlanej operze i niespodziewanie staje się sławny. Podczas realizacji filmu Hoffman spędził wiele godzin w charakteryzatorni, gdzie każdego dnia zdjęciowego przeobrażał się w kobietę. Rola w "Tootsie" zapewniła mu jeszcze jedną nagrodę Złotego Globa i Brytyjskiej Akademii Filmowej (BAFTA) oraz kolejną nominację do Oscara.
W 1988 roku przejmująca kreacja Dustina Hoffmana w dramacie Barry'ego Levinsona "Rain Man" sprawiła, że problem autyzmu znalazł się w centrum zainteresowania społecznego. Aktor wcielił się w rolę chorego na autyzm Raymonda Babbitta, który wyrusza w podróż ze swoim niedawno poznanym bratem. Hoffmann za świetną rolę w "Rain Manie" odebrał swojego drugiego Oscara.
W ostatnich latach Dustin Hoffman coraz rzadziej otrzymuje propozycje grania głównych ról. Znacznie częściej obsadzany jest w wyrazistych, komediowych epizodach. Aktor powrócił też na mały ekran i przyjął rolę w produkcji HBO "Luck". W przyszłym roku rozpoczną się natomiast zdjęcia do filmu "The Song of Names" Vadima Perelmana, w którym Dustin Hoffman zagra razem z Anthony'm Hopkinsem.
Hoffman wiedzie spokojne, dostatnie życie. Nie przepada za mediami. "Nienawidzę wszystkiego, co się wiąże ze stylem celebrity i utratą prywatności. Poza tym gwiazdorstwo pozbawia czystości. Wolę być aktorem, chociaż cena tego bywa wysoka" - wyznał kilka lat dziennikarzom.
Obecnie Dustin Hoffmann i jego żona Lisa spędzają większość czasu w swoim domu w Los Angeles, skąd oboje pochodzą. Para ma też posiadłości w Nowym Jorku i Londynie. Są razem od ponad 30 lat.