Sur les conseils de George Grosz, il abandonne en mai 1924 la formation d'ingénieur, et commence une formation de typographe chez Malik-Verlag. Il y conçoit des couvertures et des illustrations de livres.

En 1925-1926, il se rend à Paris, où il fréquente les dadaïstes et les surréalistes.

À Berlin (Karl-Horst), il ouvre un studio publicitaire, qu'il doit abandonner en 1933 pour des raisons politiques.

En 1928, il épouse Margarete Schnelle, décédée en 1938.

À l'arrivée au pouvoir en Allemagne des nazis, Hans Bellmer décide de ne plus rien faire qui puisse être utile à l'État. Il confectionne alors, en 1934, son œuvre la plus connue, La Poupée.

L'œuvre de Bellmer est qualifiée d'« art dégénéré » par les nazis.

Elle est partiellement publiée, textes et photographies, dans la revue Le minotaure, sous le titre Poupée : variations sur le montage d’une mineure articulée, en décembre 1934. Puis en 1938 dans les Cahiers d'art. La femme selon l'artiste serait comme une anagramme.

Il s'installe à Paris en 1938 et participe aux expositions surréalistes parisiennes.

Au début de la Seconde guerre mondiale, il est arrêté en tant que ressortissant allemand, donc suspect aux yeux des autorités françaises. Par la suite, Hans Bellmer se réfugie dans la clandestinité n'ayant pas eu la possibilité de s'exiler aux USA.

En 1949, il constitue la seconde Poupée, et publie les photographies dans un ouvrage intitulé les « Jeux de la poupée » accompagné d'un poème de Paul Eluard. L'ensemble de ces photographies sont peintes à l'aniline par son ami d' Orgeix et lui-même.

En 1953, il rencontre Unica Zurn  (1916-1970) qui travaille à ses côtés l'nanagramme plastique, et souffre de dépression.

En 1954 se publie en France Histoire d'O, de Pauline Réage, avec une lithographie de Bellmer en première page.

En 1957, Bellmer publie un texte-traité « Petite anatomie de l'inconscient physique ou petite anatomie de l'image » qui entend témoigner de sa démarche.

En 1958, il obtient le prix de la Fondation William et Noma Copley.

En 1959 et 1964, il participe à documenta II et III, à Cassel.

Expositions :
- 1936 : International Exhibition of Surrealism, Londres,
- 1937 : International Exhibition of Surrealism, New York,
- 1937 : International Exhibition of Surrealism, Tokyo,
- 1938 : Exposition internationale du suréalisme, Galerie Beaux-Arts, Paris,
- 1947 : Le Surréalisme en 1947, Galerie Maeght, Paris,
- 1951 : International Exhibition of Surrealism, Saarbrücken,
- 1959 : International Exhibition of Surrealism, Galerie Daniel Cordier, Paris,
- 1967 : Kunstamt, Berlin

La poupée :
La poupée est une sculpture représentant en taille quasi-réelle (1,40 m) une jeune fille multiforme, aux cheveux foncés, coupés en frange sur le front, ornés sur le haut de la tête d'un grand nœud raide, seulement vêtue de chaussettes blanches et d'escarpins de vernis noir, une grande poupée composée de nombreux membres pouvant être articulés les uns aux autres par des boules, une grosse boule, le ventre, sur laquelle peuvent s'articuler encore deux bas-ventres, quatre hanches articulées aux quatre cuisses, celles-ci articulées aux quatre jambes, et un buste à plusieurs seins, la tête et le cou amovibles. Hans Bellmer joue avec sa Poupée et multiplie les variations avec les différents éléments de son corps ; tantôt, par exemple, amputée aux genoux, la tête, décapitée, posée en arrière des deux boules des hanches figurant jeune arbre ; ou, autre exemple, devenu monstre à quatre jambes, deux en haut, deux en bas, articulées à la boule centrale du ventre, mobile et suggérant la danse et la provocation du désir d'autrui, photographiée ici dans les bois, là sur un parquet, dans un grenier, vautrée tordue sur un matelas, deux jambes habillées d'un pantalon noir d'homme ; ou à moitié démantelée, amputée d'une jambe, jetée dans un duvet, froissé par sa chute et son poids. Les photos étaient polychromes, Bellmer les coloriait de teintes changeantes sur la même photo, tantôt pastel, chair, rose pâle, rose plus soutenu, mauve, bleu clair, mais aussi de couleurs vives, rouge, jaune, bleu canard. La Poupée est érotique, c'est une « créature artificielle aux multiples potentialités anatomiques », par laquelle Bellmer entend découvrir la « mécanique du désir » et démasquer « l'inconscient physique » qui nous gouverne ; elle est enfantine, mais également victime de perversions sadiques ; ainsi démembrée, violentée, violée, elle correspond au désir de l'artiste de voir la femme accéder « au niveau de sa vocation expérimentale ».