Narodil se v Cooperstownu ve státě Illinois, jeho otec farmář přestěhoval rodinu, když byl Hatcher mladý, do Cooperu ve státě Iowa, kde získal rané vzdělání. Nejprve se začal zajímat o paleontologii, když pracoval jako horník, aby si vydělal peníze na vysokou školu. Na podzim 1880 se zapsal na Grinnell College, poté po jednom semestru přešel na Yaleovu univerzitu. Než v roce 1884 absolvoval Yaleovu Sheffieldskou vědeckou školu, ukázal malou sbírku karbonových fosilií Georgi Jarvisovi Brushovi, který ho později seznámil s paleontologem Othnielem C. Marshem. Hatcher se stal Marshovým asistentem až do roku 1893 a vynikal ve zkamenělých pracích v terénu po celých západních státech. V roce 1889 poblíž Lusku ve Wyomingu Hatcher vykopal první fosilní pozůstatky Torosaura.
Od roku 1900 byl Hatcher najat jako kurátor paleontologie a osteologie pro Carnegieho muzeum přírodní historie. Byl zodpovědný za vědecký výzkum a vystavování druhu Diplodocus carnegii, druhu, který Hatcher pojmenoval pro svého patrona Andrewa Carnegieho (1835-1919), skotsko-amerického průmyslníka. Jeho monografie o nálezu byla vydána v roce 1901 jako Diplodocus Marsh: Its Osteology, Taxonomy, and Probable Habits, with a Restoration of the Skeleton.
Hatcher zemřel v Pittsburghu v Pensylvánii na tyfus, když dokončoval monografii o Ceratopsii, kterou začal psát Marsh, jenž zemřel o několik let dříve. Práci nakonec dokončil Richard Swann Lull v roce 1907.
Hatcher se oženil s Annou Isaacksonovou z Long Pine v Nebrasce 10. října 1887 v Ainsworthu v Nebrasce. Měli čtyři děti.
Je pohřben na pittsburghském hřbitově v Homewoodu. Po 91 let zůstal jeho hrob neoznačený (jeho vdova a děti se po jeho smrti přestěhovaly zpět do Iowy). Nicméně na výročním setkání Společnosti paleontologie obratlovců v Pittsburghu v roce 1995 mu někteří členové koupili náhrobní kámen s vyrytým jménem a pískovaným obrazem Torosaura.