פרופ' הלל פורסטנברג נולד בברלין ב-1935, ובילדותו היגר עם משפחתו לארצות-הברית. הוא התייתם מאביו בגיל צעיר, ועל אף התנאים הכלכליים הקשים הוכר כישרונו הרב בלימודיו בישיבה אוניברסיטה, שכללו לימודי קודש ולימודי מתמטיקה.
בן 20 סיים תואר ראשון ושני והתקבל ללימודי תואר שלישי באוניברסיטת פרינסטון. כעבור שלוש שנים, ב-1958, סיים את עבודת הדוקטורט, שנחשבת עד היום כאחת מעבודות היסוד בתחום התהליכים הסטוכסטיים.
ב-1964 התמנה פרופסור מן המניין באוניברסיטת מינסוטה. כעבור שנים אחדות עזב את תפקידו ועלה לארץ. עלייתו לארץ השפיעה רבות על תחום המתמטיקה בארץ ועָזרה להפוך את ישראל למרכז בינלאומי חשוב בתורה הארגודית בפרט ובמתמטיקה בכלל.
בירושלים, שהיתה מאז מרכז לפעילותו האקדמית, המשיך בסדרה ארוכה של עבודות מתמטיות מפוארות. ב-1975 ארגן, עם פרופסור בנימין וייס, שנת מחקר בירושלים בתורה הארגודית. השנה הזו זכורה עד היום כשנה ששינתה לחלוטין את פני המחקר בתחום.
במרוצת השנים היה פרופסור אורח באוניברסיטאות רבות בעולם, בהן סטנפורד, ייל ואחרות. במשך השנים לימד והינחה סטודנטים רבים לתארים מתקדמים הן בתחומי המחקר שלו והן בתחומים רחבים יותר והעמיד דורות חדשים של מתמטיקאים, המשמשים כיום פרופסורים במוסדות להשכלה גבוהה בארץ ובעולם.