Geboren in Fulda, Duitsland. Eind jaren dertig vluchtte hij met zijn (Nederlandse) ouders en jongere zus naar Nederland. Vanaf zijn vroegste jeugd genoot hij een intensieve Joods-religieuze en muzikale opleiding, twee essentiële voorwaarden om het ambt van voorzanger te vervullen. Behalve chazzan (voorzanger) in de monumentale Raw Aron Schuster synagoge aan het Amsterdamse Jacob Obrechtplein, was Bloemendal ook biochemicus. Hij was sinds 1965 als hoogleraar verbonden aan de Radboud Universiteit Nijmegen en won verschillende prijzen voor zijn fundamentele onderzoek naar de bouwstenen van ooglenzen. Hij sleepte tot twee keer toe de felbegeerde Alcon Award, een Amerikaanse onderscheiding voor wetenschappelijk onderzoek, in de wacht. Bij zijn afscheid riep de universiteit de Hans Bloemendal Medal in het leven, een hoge onderscheiding voor baanbrekend studiewerk in de biomedische wetenschappen. Gestorven te Malden. Hij is begraven op de Joodse begraafplaats te Muiderberg.