Spor Toto Süper Lig takımlarından Galatasaray forması giyen Hamit, aslen Malatyalı olup, futbolcunun ailesi 1971 yılında Almanya'ya göç etmiştir.
Malatya'dan 1971 yılında Almanya'nın Gelsenkirchen kentine göç eden Altıntop ailesi, 1982 kışının Aralık ayında 10'ar dakika arayla dünyaya gelen ikiz bebeklere sahip oldu. Hamit Alıntop kardeşi Halil Altıntop'tan 10 dakika önce doğdu. Henüz iki yaşındayken babalarını kaybeden Altıntop kardeşler, amcalarının da etkisiyle DJK Gelsenkirchen-Süd takımında futbola başladı.
Altıntop kardeşler, 11 yaşlarına bastıklarında DJK TuS Rotthausen takımına transfer oldu. Burada dört sene geçiren Altıntop kardeşler genellikle ofansif özellikleriyle dikkat çektiler. Bu dört senenin sonunda SG Wattenscheid 09 takımına transfer oldular. Bu takımın alt yaş gurubu takımlarında oynayan Altıntop kardeşler, Hans Bongartz'ın başında olduğu A Takıma kadar yükseldi.
Bongartz, Altıntop kardeşlerin A takıma alınmasının ardından iki oyuncuya çoğu maçta şans verdi. İki oyuncu, aynı zamanda o dönem Almanya Bölgesel Ligi'nde oynamaya başlayarak TFF Avrupa bürosunun dikkatlerini çekti. Ve Bulgaristan 18 Yaşaltı Milli Takımı ile 14 Kasım 2000 günü oynanan maçta ilk kez Türkiye forması giydi. Milli takımın rakibini Kartal Stadı'nda 3-1 mağlup ettiği karşılaşmada gollerden birini de Hamit Altıntop kaydetti.
2003 yılında Schalke 04'e transfer olan Hamit, Bundesliga'da ilk maçına Gelsenkirchen bölgesinin büyük derbisinde Borussia Dortmund karşısında çıktı. 9 numaralı formayla bu maçta 2 gol birden atan Hamit, takımını 2-0 öne geçirse de önce Flavio Conceiçao, ardından Marcio Amuroso'nun golüyle 90 dakika sonunda maç berabere bitti.
O sezon Bundesliga'daki attığı beş golünün hepsini iç sahda kaydeden Hamit, Türkiye için 18 Yaşaltı ve 20 Yaşaltı Milli Takım'da forma giydikten sonra 21 Yaşaltı'nda da oynadı. U-21 takımından sonra Almanya veya Türkiye arasında seçim yapmak zorunda olan Altıntop, 2004 Avrupa Şampiyonası Eleme Grubu'nda Almanya ile Türkiye Ümit Milli Takımı arasında oynanan maçta forvet arkası mevkiinde oynadı. Almanya'ya muhteşem bir gol atarak Türkiye'ye üstünlüğü getirse de maç 1-1 berabere bitti. Bu maçtan üç ay sonra Danimarka ile oynanan hazırlık maçında kardeşiyle birlikte A Milli Takım forması giyen Hamit Altıntop, Almanya'nın ısrarlarına rağmen Türkiye A milli futbol takımını tercih etti.
Hamit Altıntop, Ocak 2007'de Bayern Münih Teknik Direktörü Ottmar Hitzfeld'in isteğiyle yeni sezon için Bavyera'nın yolunu tuttu. Bonservis ücreti ödenmenden Bayern Münih'e transfer olan Hamit Altıntop, yıldız oyuncularla dolu kadroda kendisine yer buldu.
İlk sezonunda Bayern ile Lig Kupası, Almanya Kupası ve Bundesliga şampiyonluğu yaşayan Altıntop, kariyerinin belki de en gösterişli performanslarını ise o sezonun sonunda Avusturya ve İsviçre'de yapılan 2008 Avrupa Şampiyonası'nda gösteriyordu. Fatih Terim'in liderliğinde yarı final oynayan Türkiye adına turnuva sonunda altın 11'de yer alan tek isim de Hamit Altıntop oldu.
Euro 2008 öncesinde tarak kemiğinde kırık tespit edilen Hamit Altıntop, turnuvanın ardından aynı sakatlıkla bir kez daha yüzleşti. Ve üç ay boyunca sahalardan uzak kaldığı 2008-2009 sezonunda Bayern Münih adına sadece üç lig maçında boy gösterebildi.
Bir sonraki sezon Lig Kupası ve Bundesliga şampiyonu olan, UEFA Şampiyonlar Ligi'nde final oynayan Bayern Münih için, bu defa ayak bileği ve kas sakatlıkları yaşadığından, 15'i lig toplam 30 maça çıkabildi, 2010-2011 sezonunda Bayern'de süreleri azalırken, 29 Mart 2011 günü Türkiye'nin Avusturya ile oynadığı Euro 2012 eleme grubu maçına ilk kez "Milli Takım Kaptanı" olarak çıktı.
Hamit sezonun ardından Jose Mourinho tarafından Real Madrid'e transfer edildi. Hamit, Real Madrid takımındaki ilk resmi maçına 27 Eylül 2011 tarihinde Ajax takımıyla oynanan ve 3-0 galibiyetle sonuçlanan UEFA Şampiyonlar Ligi karşılaşmasında, 83. dakikada Mesut Özil'in yerine oyuna girerek çıkmıştır. La Liga'da Real Madrid formasıyla ilk maçına 15 Ekim 2011 tarihinde oynanan ve 4-1 kazanılan Real Betis maçının 77. dakikasında Cristiano Ronaldo'nun yerine oyuna girerek çıkmıştır. La Liga'da Real Madrid formasıyla ilk golünü ise 17 Aralık 2011 tarihinde oynanan ve 6-2 kazanılan Sevilla maçının 89. dakikasında atmıştır. Sırtındaki problemden dolayı sezon öncesinde tam hazır olamasa da toplam 12 kez Real Madrid formasını terletti. Ve Real Madrid'in üç senelik Barcelona hâkimiyetini bitirerek LFP şampiyonu olduğu kadroda bulunan 2. Türk futbolcu oldu.
Hamit Altıntop, 2012'de Fatih Terim'in çalıştırdığı Galatasaray takımına transfer olmuştur. Hamit, Galatasaray formasıyla ilk resmi maçına Fenerbahçe karşısında Süper kupa maçında çıkmış ve Galatasaray bu maçı 3-2 kazanmıştır. Hamit ilk lig maçına ise Kasımpaşa maçında çıkmıştır. Avrupa kupalarındaki ilk maçı ise 19 Eylül 2012 tarihinde Şampiyonlar Ligi'nde oynanılan ve 1-0 kaybedilen Manchester United maçıdır. Hamit Altıntop, Galatasaray formasıyla ilk golünü ise Galatasaray'ın Şampiyonlar Ligi son 16'da Schalke 04 deplasmanında kaydetmiştir.
Çifte vatandaş olmasına rağmen Alman Milli Takımı'nın teklifini reddedip, Türk Milli Takımı'nı tercih etmiştir. EURO 2008 de Türkiye Milli Futbol Takımı'nın yarı finale yükseldiği Hırvatistan maçında, üçüncü penaltıyı gole çevirmiş ve UEFA tarafından maçın adamı seçilmiştir. EURO 2012 elemelerinde Kazakistan'a attığı gol FIFA tarafından yılın golü seçilmiştir.