Hammett nastoupil do kapely Metallica v roce 1983 jako náhrada za Dava Mustaina (Megadeth), který měl problémy s alkoholem. Jeho prvním počinem společně s Metallicou bylo album Kill 'Em All. V té době bral lekce hry na kytaru od slavného kytarového virtuóza Joea Satrianiho.


Přestože je Hammett hlavně sólový kytarista, pro Metallicu napsal také velké množství riffů od poloviny 80. let, obzvláště pak v letech devadesátých v průběhu Load éry. Jeden ze slavných riffů skladby Enter Sandman napsal v hotelovém pokoji ve tři hodiny ráno. Část skladby Creeping death napsal Kirk Hammett původně pro Exodus, avšak přenesl ji do Metallicy. Hammett je známý častým užíváním Wah-wah pedálu v jeho sólech. On sám říká, že wah-wah mu dovoluje „rozšířit jeho osobnost“. Často také obohacuje písně flažolety, nejvíce patrné jsou ve skladbách Welcome Home (Sanitarium), Disposable Heroes a The Thing That Should Not Be.

Zatím poslední album Metallicy, St. Anger vyvolává rozporuplné reakce. Jednou z hlavním příčin je absence kytarových sól. Kirk sám řekl že do alba zkoušeli sóla zakomponovat, avšak neznělo to podle jejich představ. 

 I was trying to do too many things at the same time, which is my nature. But I was enjoying it, and I still do enjoy it. 

I wish they'd had electric guitars in cotton fields back in the good old days. A whole lot of things would've been straightened out. 

I'm gonna put a curse on you and all your kids will be born completely naked. 

I'm the one that has to die when it's time for me to die, so let me live my life, the way I want to. 

I've been imitated so well I've heard people copy my mistakes. 

If I'm free, it's because I'm always running. 

If it was up to me, there wouldn't be no such thing as the establishment. 

Imagination is the key to my lyrics. The rest is painted with a little science fiction. 

In order to change the world, you have to get your head together first.