Hermann Broch wurde am 1. November 1886 als Sohn eines wohlhabenden jüdischen Textilfabrikanten geboren. Er legte 1904 in der k.k. Staatsrealschule auf der Schottenbastei die Matura ab und absolvierte die Höhere Lehr- und Versuchsanstalt für Textilindustrie. Er besuchte auch Vorlesungen an der Universität Wien für Mathematik, Physik und Philosophie. Nach dem Ingenieursabschluss in Mühlhausen/Elsaß erfüllte er bald leitende Aufgaben in der familieneigenen Textilfabrik in Teesdorf.
1909 heiratete er Franziska von Rothermann, deren hohe Mitgift in die Spinnfabrik investiert wurde. Broch ließ sich auch taufen. 1910 wurde Sohn Hermann Friedrich geboren.
1913 erschienen erste Veröffentlichungen in der Literaturzeitschrift „Der Brenner“. Auch in „Die Moderne Welt“ und „Summa“ wurden Brochs Beiträge abgedruckt. Für den Kriegseinsatz wurde er für untauglich erklärt, doch leitete Hermann Broch bis zum Kriegsende ein in der Teesdorfer Fabrik untergebrachtes Lazarett des Roten Kreuzes.
Broch pflegte Kontakte zu Künstlern und Literaten seiner Zeit, wie Hofmannsthal, Polgar, Altenberg, Friedell, Musil, Kraus, Schnitzler, Kaus, Gütersloh, Schiele, Kokoschka – man traf sich vor allem in den Wiener Kaffeehäusern „Central“ oder „Herrenhof“.
1923 wurde Brochs Ehe geschieden, was auch mit erheblichen finanziellen Aufwendungen verbunden war. Sohn Hermann („Armand“) verbrachte die Jahre von 1924 – 28 in einem exklusiven französischen Internat.
Immer wieder widmete sich Broch verschiedenen Studien, u.a. der Philosophie und Erkenntnistheorie, auch lernte er die Psychoanalyse kennen – er war einige Jahre bei der Freud-Schülerin Hedwig Schaxel in Behandlung.
Da 1932 die Fabrik in Konkurs ging, 1927 hatte Broch die Firmenleitung bereits niedergelegt, bedeuteten dies große finanzielle Einbußen für die gesamte Familie.
Mit der Trilogie „Die Schlafwandler“ (1932) war Brochs erstes umfangreiches Werk entstanden: I.: „Pasenow oder die Romantik. 1888“, II.: „Esch oder die Anarchie. 1903“, III.: „Huguenau oder die Sachlichkeit. 1918“. Die Romane handeln vom Zerfall alter Wertvorstellungen – die bürgerliche Kultur mündet daher in Inhumanität und Egoismus. Literarisch wurde die Trilogie „zugehörig zur europäischen Avantgarde“ gewertet.
Brochs prekäre finanzielle Situation bedingte, dass er sich nach Gössl am Grundlsee zurückzog, wo er teilweise die Sommer 1932 und 33 verbrachte. In einem Brief an Freunde schrieb er: „Kennen Sie übrigens das Salzkammergut? Es ist wunderschön.“ Während dieser Zeit traf er auch mit Robert Neumann, Friedrich Torberg und Jakob Wassermann zusammen. (Brochs Sohn heiratete 1941 in der Emigration eine Tochter Wassermanns aus erster Ehe.) Hier arbeitete er am Filsmann-Roman, woraus das Drama „Die Entsühnung“ wurde und in Zürich erfolgreich zur Aufführung gelangte. Es folgten zwei Lustspiele: „Aus der Luft gegriffen“ und „Es bleibt alles beim Alten“. Weiters verfasste er eine Reihe von Novellen und zahlreiche Gedichte.
1935 verbrachte er Zeit in Mösern/Tirol, wo er die Arbeit am Roman „Die Verzauberung“, vorerst als „Bergroman“ bezeichnet, begann, welcher der 1. Band einer Trilogie mit dem Titel „Demeter“ werden sollte, diese blieb jedoch unvollendet. Posthum (1954) erschien der Roman auch unter dem Titel „Der Versucher“.
1936 quartierte er sich im zu Wien näheren Altaussee ein. Schon als 17-jähriger dürfte er zum ersten Mal in Aussee gewesen sein. Das Bauernhaus, vulgo Grieshofer, Altaussee Nr. 31, stellten ihm die Mieter, das Ehepaar Geringer aus Wien, zur Verfügung. Die dortige Nachbarin, Ella Zand, sorgte in seinem Haushalt für Ordnung und berichtete von Brochs bescheidenem Lebensstil, ebenso dass er fast ununterbrochen Pfeife rauchte und bis spät in die Nacht arbeitete. Während dieser Zeit traf Broch u.a. Raoul Auernheimer und auch den Ausseer Lehrer Hans Vlasic, den er zum Projekt „Haussprüche“ ermutigte und unterstützte und die in der „Neuen Rundschau“ abgedruckt wurden. Broch schrieb aus Altaussee: „Bedauerlicherweise mag ich die hiesige Gegend nicht“ und über die Bewohner: „So etwas von Gleichgültigkeit gegen das Weltelend ringsum …. übrigens war der Österreicher immer so.“ Hier arbeitete er auch an seinem literarischen Hauptwerk „Der Tod des Vergil“, mit dem er schon seit längerem befasst war. Als Gegner des Totalitarismus setzte er sich gezielt für die Verteidigung der Menschenwürde und –rechte ein und formulierte die „Völkerbund-Resolution“, wofür er mit bedeutenden Zeitgenossen korrespondierte, wie z.B. mit Thomas Mann, Aldous Huxley und Albert Einstein.
Am 13. März 1938 wurde Broch aufgrund einer Meldung des Briefträgers, dass Broch eine russische Zeitschrift abonniert habe, ins Gefängnis in Bad Aussee eingesperrt. Sein Zellengenosse war der spätere Altausseer Bürgermeister Josef Khälß, dem er am Josefitag eine Fotografie von sich widmete: „Zum Namenstag in einer Zelle / Dem Seppl Khälß / sein Haftgeselle Hermann Broch 19.3.1938.“ Broch wurde Ende des Monats entlassen und bemühte sich um seine Ausreise.
Auf Umwegen und mit verschiedenen Unterstützern – u.a. Einstein, Joyce, Mann – verließ Broch am 24. Juli 1938 Österreich. Ende September landete er in New York. Die folgenden Jahre verbrachte er an verschiedenen Orten der USA, ab 1942 sechs Jahre in Princeton, dann in New Haven, wo er Deutsche Literatur lehrte. In der Emigration begann Broch sich mit Massenpsychologie zu befassen und forschte intensiv über die „Massenwahntheorie“. 1940 stellte er die 4. Fassung des Vergil-Romans fertig. „Der Tod des Vergil“ wurde 1945 veröffentlicht. (In Österreich und Deutschland erst 1949.) Dieses große Werk zählte Thomas Mann zu den „höchsten Leistungen deutschen Schrifttums im Exil“. Mit großer Anstrengung bemühte sich Broch auch um Hilfen für Flüchtlinge – darunter befand sich auch sein Sohn. Seine Mutter kam in Theresienstadt um, was er erst zwei Jahre später erfahren hatte.
Ende 1949 heiratete Broch ein zweites Mal – die Malerin Anne Marie Meier Graefe.
Er verfasste den Essay „Hofmannsthal und seine Zeit“, eine Analyse des Fin de siecle, auch die Novellensammlung „Vorüberziehende Wolke“ wird 1950 als Roman „Die Schuldlosen“ veröffentlicht. Während er mit seiner Frau seine Reise nach Europa vorbereitete, erlitt er einen Herzanfall und starb am 30. Mai 1951 in New Haven/Connecticut.
Ein Gedenkstein nahe Brochs Quartier in Altaussee, beim Haus Covington, erinnert an den bedeutenden Literaten, der hier eine kurze Zeit gewohnt hat und möglicher Weise auch zu seinen Beschreibungen der Landschaft in seinem Roman „Die Verzauberung“ inspiriert worden ist.