1910 yılında Giresun'da doğdu. 1928 yılında Sivas Lisesi'ni, 1934 yılında da Fransa'nın Nancy Üniversitesi'ni bitirdi. Aynı yıl İstanbul Üniversitesi, Fen Fakültesi’nde fizik asistanlığı'na atandı. Doktora çalışmalarını ve tezini Fransa'da Bordeaux'da yaptı ve 1940 yılında fen doktoru ünvanını aldı. Bundan sonraki çalışmalarını İÜ'nde yürüten Hilmi Benel 1944 yılında doçent oldu. 1950 yılında 13 kişilik seçkin bir bilimadamı grubunun içinde Türk Fizik Derneği'ni kuranlardan biri oldu. Bu grupta Prof. Dr. Cahit Arf, Prof. Dr. Ratip Berker ve Prof. Dr. Kerim Erim gibi matematikçilerin yanı ara Prof. Dr. Ali Rıza Berkem ve Prof. Dr. İlhami Cıvaoğlu gibi kimyacılar da vardı. Hilmi Benel, 1960 yılında profesör unvanını aldı.

Prof. Dr. Hilmi Benel 13.7.1980 tarihinde, yaş sınırı nedeniyle emekliye ve 1981 yılında da aramızdan ayrıldı [İstanbul Üniversitesi Bülteni, Cilt II, Sayı 1, Ağustos 1981, 15]. (Prof. Dr. Ali Girgin)