1923年，哈里·哈蒙德·赫斯踏入耶鲁大学，起先主修电力工程，后来转至地质系，并在1927年荣获该专业学士学位。接着的两年里，他在非洲罗得西亚（现赞比亚）北部的英美矿业担任地质勘查专家。归国后，他在普林斯顿大学继续深造，于1932年获得哲学博士学位。毕业后，他在新泽西州的罗格斯大学执教一年，随后在卡内基研究院地质实验室进行了一年的研究。1934年，赫斯迎娶了安妮特·彭斯，同年，他成为普林斯顿大学的教师，并在此度过余生，其间在1950年至1956年间担任地质学系主任。

1934年，赫斯以海军上尉的身份加入海军预备队，战争爆发后被调到纽约城，负责潜艇位置的测定。他对此并不满意，选择转战海上。在1944年，赫斯成为“约翰逊岬角”号的海军官员，该船配备的音响测深仪让他有机会绘制出连续的海底剖面图，其中他记录下了马里亚纳海沟的深度，这一成就也源于他对测深器的巧妙利用。

1945年，赫斯在测深记录器的帮助下，首次发现了平坦的海底山脉，这些山脉以普林斯顿地质学教授阿诺德·亨利·吉欧的名字命名。他推测这些是死火山，且曾经露出海面。然而，它们的深度却让赫斯意识到海洋地质学的全新可能。战后，他继续在普林斯顿思考海洋地质现象，注意到大洋中脊山脉深度与距离平顶山位置的关系。

1957年，听取布鲁斯·希森关于全球大洋中脊和峡谷的理论后，赫斯开始重新审视阿尔弗雷德·韦格纳的大陆漂移理论。他提出海底自身在移动，与希森和莫瑞斯·尤因的观点一致，认为地幔对流驱动岩浆上升形成新的海底。赫斯的独特见解颠覆了关于地壳消亡的传统观点，他提出最古老的海底地壳会下沉至海沟，形成地壳传送带，不断在地幔与地表之间循环。