Nach dem Studium an der Hochschule für Musik und Theater in Hannover begann Hans-Werner Meyer seine Schauspielkarriere 1990 am Residenztheater München und wechselte 1993 an die Schaubühne am Lehniner Platz in Berlin. Er arbeitete in dieser Zeit mit bedeutenden Theaterregisseuren wie Andrea Breth, Luc Bondy, Leander Haussmann, Robert Lepage, Elmar Goerden oder Amelie Niermeyer. Sein Filmdebüt gab Hans-Werner Meyer 1994 als Englischlehrer Jochen in Joseph Vilsmaiers „Charlie und Louise – Das doppelte Lottchen“. Es folgten weitere Kino- und Fernsehproduktionen wie „Der Schatten des Schreibers“ (Regie: Niki List), „Busenfreunde“ (Regie: Thomas Berger), und „Es geschah am helllichten Tag“ (Regie: Nico Hofmann), bevor er 1997 das feste Engagement an der Schaubühne verließ, um sich mehr dem Film zu widmen. Seitdem wirkte Hans-Werner Meyer in über 200 Film- und Fernsehproduktionen mit, darunter die Hauptrollen in Thomas Bergers Fernsehpreis-prämiertem Zweiteiler „Wir sind das Volk“, die Titelrolle des Marathonläufers Dieter Baumann in der ARD-Produktion „Ich will laufen – der Fall Dieter Baumann“ oder der Polizeipsychologe Dominik Born in der Krimiserie „Die Cleveren“, die mit dem Bayerischen Fernsehpreis ausgezeichnet wurde. Für Joseph Vilsmaiers „Marlene“ spielte er 2009 den Regisseur Josef von Sternberg, für Bertrand Tavernier in „Der Passierschein“ (orig. „Laissez-passer“, 2002) den Herrn von Schertell und in Franziska Buchs Kinofilm „Adieu Paris“ die Hauptrolle des Frank Berndssen. Seit 2012 prägt er als Oliver Radek die ZDF Krimireihe „Letzte Spur Berlin“.
Als Hörbuchsprecher gewann er 2007 mit seinem ersten Hörbuch („Spider“ von Michael Morley) den Hörbuchpreis Ohrkanus und nimmt seitdem regelmäßig Hörbücher auf, u. a. die beliebte Reihe um den frankokanadischen Kommissar Armand Gamache von Louise Penny. 2009 erschien im Südwest Verlag sein Buch „Durchs wilde Kindistan – über Abenteuer und Abgründe der väterlichen Elternzeit“. Mit der vierköpfigen A-Capella-Gruppe Meier & die Geier tritt er regelmäßig auf, zuletzt mit seinem Bruder, dem Kabarrettisten Chin Meyer und dem Programm „Klangrazzia“.
Als Vorstandsmitglied des von ihm 2006 mit gegründeten Bundesverbandes Schauspiel BFFS setzt sich der Schauspieler für die Interessen seiner Kolleg*innen ein.
Aktuelle Produktion: „Friede, Freude, Weihnachtskekse“