Nacido en Trujillo, Hernando era el hijo mayor del coronel Gonzalo Pizarro y de Isabel de Vargas. Desarrolló también la carrera militar y participó junto a su padre en las guerras de Italia y en Navarra, donde alcanzó el grado de capitán.

Cuando su hermano Francisco llegó a España en 1539 y consiguió la Capitulación de Toledo, Hernando se interesó por la empresa y participó en la conquista del Perú con el cargo de capitán general. En 1531 la expedición llegó a Tumbez y después se dirigió a Cajamarca. Hernando fue enviado -junto a Hernando de Soto- ante el inca Atahualpa.

La llegada del inca a Cajamarca y su posterior apresamiento y muerte permitieron a los españoles controlar el Imperio Inca. Parece ser que Hernando se negó a que Atahualpa fuera procesado y condenado. Francisco envió a su hermano mayor a España para informar de la conquista y entregar al emperador el quinto real correspondiente a la corona.

La grata impresión que las riquezas causaron en el monarca motivaría la entrega del hábito de Santiago a Hernando. A su regreso a Perú se encargó de la gobernación de Cuzco, junto a sus hermanos Juan y Gonzalo, teniendo que sofocar la revuelta liderada por Manco Cayac con la colaboración de Almagro.

Precisamente será Almagro quien solicite la gobernación de Cuzco y deponga y capture a Hernando, puesto en libertad gracias a Francisco de Bobadilla, en quien los enfrentados Almagro y Pizarro habían depositado su confianza para solucionar sus diferencias. Ganada la libertad, Hernando se puso la frente del ejército pizarrista y se enfrentó con el ejército de Almagro en Las Salinas.

La infantería pizarrista -dirigida por Pedro de Valdivia y Gonzalo Pizarro- demostró su superioridad y los almagristas fueron derrotados. Almagro se refugió en Cuzco pero fue hecho prisionero y procesado, siendo condenado a muerte en 1538. Las reclamaciones almagristas serán continuadas por su hijo El Mozo. Hernando partirá de nuevo a la Península en 1539 para conseguir que Cristobal Cabeza de Vaca fuera designado para acabar con los enfrentamientos entre ambos bandos en el Perú.

En Valladolid será acusado de envenenar a Diego de Alvarado por lo que fue apresado y recluido en el Castillo de la Mota hasta el año 1560. Una vez recuperada su libertad regresó a su Trujillo natal donde falleció.