تواناتک- نیما ارکانی‌حامد، پنجم آوریل ۱۹۷۲ در شهر هیوستون ایالت تگزاس آمریکا به دنیا آمد. پدرش، جعفرقلی ارکانی‌حامد، فیزیکدان بزرگی بود که از دانشگاه MIT مدرک دکترا گرفته بود. او ۱۴ سال استاد فیزیک دانشگاه صنعتی شریف بود و بارها به همراه همسرش، «حمیده الستی»، که او هم فیزیکدان مشهوری بود، برای همکاری در پروژه‌های ناسا به آمریکا سفر کرده بود. هنگام انقلاب ایران این خانواده به تورنتو کانادا مهاجرت کردند. نیما که علاقه فراوانی به فیزیک، ریاضیات و انگلیسی داشت همیشه در مسابقات سراسری فیزیک دبیرستان‌های کانادا بالاترین مقام را از آن خود می‌کرد. او به دانشگاه تورنتو رفت و در سال آخر تحصیل در این دانشگاه، نظریه میدان‌های کوانتومی را به دانشجویان مقاطع بالاتر تدریس می‌کرد.
نیما در سال ۱۹۹۳ در دو رشته ریاضیات و فیزیک از دانشگاه تورنتو لیسانس گرفت. مقصد بعدی‌اش دانشگاه برکلی در ایالت کالیفرنیا بود. در این دانشگاه متوجه شد که دیموپولوس، یکی از بزرگ‌ترین فیزیکدانان نظری، در حال آماده‌کردن مقاله‌ای برای انتشار است، نیما با یافتن ایرادی در مقاله دیموپولوس، همکاری خود را با او آغاز کرد. آن‌ها نظریه ابعاد بزرگ را ارائه کردند. نیما که با ارائه این نظریه در ذرات بنیادی و نسبیت عام صاحب‌نظر شده بود، برای درک قابل پیش‌بینی‌بودن کیهان به تحقیق در نظریه گرانش کوانتومی پرداخت. در سال ۱۹۹۷ موفق شد مدرک دکترای خود را از دانشگاه برکلی کسب کند و برای گذراندن دوره فوق دکترا به دانشکده استنفورد برود.
سال ۱۹۹۹ در کنار انجام تحقیقات خود، به هیئت علمی دانشکده فیزیک دانشگاه برکلی پیوست و سال ۲۰۰۱ نیز برای انجام مطالعاتی به عنوان مهمان به دانشگاه هاروارد رفت. ارکانی‌حامد در دانشگاه هاروارد با همکاری «هاوارد گئورگی» و «اندرو کوهن» شروع به تحقیق روی ایده ابعاد بسیار ناپایدار کرد و نظریه هیگز کوچک (Little Higgs) را توسعه داد. او در سال ۲۰۰۲ به هیئت علمی دانشگاه هاروارد پیوست. در سال ۲۰۰۸ دانشگاه هاروارد را ترک کرد و به عضویت هیئت علمی موسسه مطالعات پیشرفته دانشگاه پرینستون در آمد تا صاحب کرسی افتخارآمیزی شود که پیش‌تر انیشتین آن را سال‌ها از آن خود کرده بود.
نیما در سال ۲۰۰۳ مدال Gribov را از جامعه فیزیک اروپایی گرفت و در سال ۲۰۰۵ نیز جایزه Phi Beta Kappa را به دلیل تبحر و توانایی بالا در تدریس در دانشگاه هاروارد کسب کرد. سال ۲۰۰۸ موفق به کسب جایزه «ریموند و بورلی ساکلر» شد. این جایزه هر ساله از سوی دانشگاه تل‌آویو به دانشمندان جوانی که خدمات بنیادین به دانش فیزیک ارائه می‌دهند، داده می‌شود. در سال ۲۰۰۹ به عضویت آکادمی علوم و هنر آمریکا در آمد و سال ۲۰۱۲ به دلیل مطالعات و تحقیقاتش بر تئوری هیگز کوچک موفق به دریافت جایزه سه میلیون دلاری فیزیک بنیادی شد.
ابرریسمانی مهم‌ترین نظریه نیما ارکانی‌حامد است. بر اساس این نظریه، ذرات کوچک‌ترین حالت در جهان نیستند؛ بلکه حلقه‌هایی با نام ریسمان کوچک‌ترین جزء تشکیل‌دهنده جهان هستند. طبق این نظریه، ریسمان دارای سه بعد مکان و یک بعد زمان و هفت بعد دیگر است. ریسمان نوسان دارد و برای ما قابل درک نیست و فقط به وسیله برخورددهنده بزرگ هادرونی قابل اثبات است.
او سال ۲۰۱۳ رهبری پروژه FHEP در پکن را بر عهده گرفت. هدف این پروژه مشارکت برندگان جایزه نوبل و فیلدز برای توسعه یک برخورددهنده هادرونی بزرگ است. این برخورددهنده عظیم ۹۶ کیلومتری هفت برابر قوی‌تر و چهار برابر بزرگ‌تر از برخورددهنده هادرونی اروپا است و توسعه آن سه دهه به طول خواهد انجامید و هزینه‌ای بیش از ۱۰ میلیارد دلار را در پی خواهد داشت. پروفسور نیما ارکانی‌حامد معتقد است که این برخورددهنده ما را به سوی فرضیه چند جهانی هدایت می‌کند و همچنین جهان قابل درک را به ما نشان می‌دهد.