Aufgewachsen ist er in bürgerlichen Verhältnissen als Sohn eines Fleischers. Er begann seine Spielerkarriere, wie auch sein jüngerer Bruder Dieter, beim VfB Ulm. Im Kindesalter wechselte Hoeneß in die Jugendmannschaften der TSG Ulm 1846 (heute SSV Ulm 1846). Im Alter von fünfzehn Jahren wurde er Kapitän der Schülerauswahl des DFB. Bereits 1970 wechselte er gemeinsam mit Paul Breitner und Rainer Zobel in den Profikader des FC Bayern München. Am 1. Bundesliga-Spieltag, dem 15. August 1970, gab er sein Bundesliga-Debüt beim 1:1 in Stuttgart, seinen ersten Treffer erzielte er am 28. November 1970 (16. Spieltag) beim 1:1 in Braunschweig. Im ersten Jahr wurde er Vizemeister und DFB-Pokalsieger.
Im Jahr 1971 hatte er seine Schulische Ausbildung mit dem Abitur am Schubart-Gymnasium in Ulm beendet. Ein Lehramtsstudium in Anglistik und Geschichte brach er später aufgrund seiner Fußballkarriere ab. Im selben Jahr, 1971, wurde Hoeneß in die U-23-Nationalmannschaft berufen. Das erste Länderspiel absolvierte er am 11. Juni 1971 in Heilbronn. Hoeneß erzielte sein erstes Tor in einer Länderbegegnung und das Team gewann gegen Albanien mit 2:0 Toren. 1972 nahm er an den Olympischen Spielen teil. Am 21. November 1973 lief er zum zweiten und letzten Mal für die U-23 in Warschau auf. Die Begegnung endete unentschieden. Hoeneß avancierte zum Star-Spieler der Liga. Sein schneller Antritt machte ihn zum gefährlichen Gegner. Hoeneß lief die 100 Meter in 11,0 Sekunden. Das Sturm-Duo Müller-Hoeneß erzielte in der Saison 1971/1972 und 1972/1973 53 Tore.
Im Jahr 1972 wurde Hoeneß unter Bundestrainer Helmut Schön auch Stammspieler in der Nationalmannschaft, in der er bereits im März 1972 sein Debüt gab und Mitglied der legendären Wembley-Elf wurde. Im selben Jahr wurde er mit der DFB-Auswahl Europameister. Nur zehn Tage nach dem EM-Finale feierte Hoeneß unter Trainer Udo Lattek mit dem FC Bayern seine erste deutsche Meisterschaft. Im Europapokal der Landesmeister in der Saison 1973/74 gelangen ihm jeweils zwei Tore im Rückspiel gegen Dynamo Dresden sowie im zweiten Finalspiel gegen Atlético Madrid. Hoeneß nahm 1974 an allen sieben WM-Spielen teil, wobei er gegen Schweden einen Elfmeter verwandelte und gegen Polen einen vergab. Die Bundesrepublik Deutschland gewann das Turnier nach einem 2:1-Sieg über die Niederlande im Finale von München und wurde damit zum zweiten Mal nach 1954 Fußball-Weltmeister.
Im Europapokal-Endspiel 1975 gegen Leeds United verletzte er sich schwer. Im Finale der Europameisterschaft 1976 vergab er seinen Elfmeter im Elfmeterschießen gegen die ÈSSR, die daraufhin Europameister wurde. Nach dem er für den FC Bayern bis 1978 in 239 Spielen 86 Tore erzielt hatte, wechselte er zur Saison 1978/79 zum 1.FC Nürnberg, für den er noch elf Mal auflief. Wegen eines irreparablen Knieschadens aber musste Hoeneß schon im Alter von 27 Jahren seine aktive Karriere beenden Im Frühjahr 1979 hatte Hoeneß seine Spielerkarriere beendet und wechselte am 1. Mai 1979 in das Management der Bayern. Mit 27 Jahren wurde er zum jüngsten Manager in der Geschichte der deutschen Bundesliga berufen. Dass er in wirtschaftlichen und sportpolitischen Dimensionen denken konnte, hatte er bereits als Spieler bewiesen, denn aufgrund seiner Vermittlungstätigkeit hatte Magirus-Deutz 1978 einen Sponsorenvertrag mit den Bayern abgeschlossen, um mit diesem Geld die Rückholaktion von Paul Breitner finanziell stemmen zu können. Als Hoeneß seine Arbeit aufnahm, erzielte der Verein einen Umsatz von zwölf Millionen Mark bei einer Belastung von sieben Millionen Mark Schulden. In der Folgezeit war er maßgeblich für den wirtschaftlichen Aufstieg der Bayern verantwortlich. Hoeneß, der sich schon in den Siebzigern vom professionellen Merchandising in den USA inspirieren ließ, führte das zu diesem Zeitpunkt in Deutschland noch weitgehend unbekannte Instrument ein und bescherte dem Verein Millionen an zusätzlichen Einnahmen.
Zwischen 1980 und 2008 wurde der Verein 16-mal Deutscher Meister, neunmal DFB-Pokal-Sieger, sechsmal Sieger des Liga-Pokals und des UEFA-Pokals (1996). Nur im Europapokal der Landesmeister (später UEFA Champions League) schienen die Bayern von einem Fluch belastet zu sein: dreimal verloren die Rot-Weißen ein Finale (1982 mit 0:1 gegen Aston Villa, 1987 mit 1:2 gegen den FC Porto, 1999 mit 1:2 gegen Manchester United). Erst 2001 folgte die europäische Krönung, als die Bayern sich endlich diese Trophäe wieder sichern konnten. Damit fallen fast alle Titelgewinne des Vereins in die Zeit seines Wirkens. Darüber hinaus konnte Hoeneß einige der renommiertesten Trainer an die Isar-Metropole locken wie Udo Lattek, Giovanni Trapattoni, Ottmar Hitzfeld, Otto Rehhagel oder Louis van Gaal.
Eines seiner wichtigsten Projekte verwirklichte der streitbare und polarisierende Hoeneß 2001, als mit dem Bau eines neuen Stadions begonnen wurde, um aus dem ungeliebten Olympiastadion ausziehen zu können. Für 365 Millionen Euro wurde im Norden Münchens gemeinsam mit dem TSV 1860 München die Allianz Arena gebaut und 2005 in Betrieb genommen. Die Arena zählt zu den größten und modernsten Fußballtempeln der Welt. Doch inzwischen ist der FC Bayern nach einem Streit mit den „Löwen“ alleiniger Eigentümer der Arena. Ende November 2009 beendete Uli Hoeneß nach über 30 Jahren seine Tätigkeit als Manager beim FC Bayern München. Auf der Jahreshauptversammlung am 27. November wurde er zum Präsidenten des FC Bayern München und in den Aufsichtsrat der FC Bayern München AG gewählt. Am 4. März 2010 wurde er in einer konstituierenden Sitzung des Aufsichtsrats zum Nachfolger von Franz Beckenbauer als Aufsichtsratsvorsitzender gewählt. Sein Nachfolger wurde Sportdirektor Christian Nerlinger, der das Amt des Managers am 1. Dezember 2009 übernommen hat.