Samuel Zwemer nació el 12 de abril de 1867, en Vriesland, Michigan, el decimotercero de quince hijos de un pastor inmigrante holandés. Creció en un hogar de fe sencillo, rodeado de hermanos que llegarían a ser maestras y pastores, un ambiente que moldeó temprano su sentido de vocación.
En 1887, en Hope College, escuchó el llamado de Robert Wilder, del Movimiento de Voluntarios Estudiantiles, a llevar el evangelio a pueblos que aún no tenían acceso a él. Ordenado pastor por la Iglesia Reformada de América en 1890, embarcó hacia Oriente Medio decidido a alcanzar el mundo musulmán.
Junto a James Cantine, cofundó la Misión de Arabia en 1889, todavía como estudiante de seminario, y pasó años en Basora y luego en la isla de Baréin, entonces bajo dominio británico en el Golfo Pérsico. Allí combinaba la predicación en las calles, la distribución de literatura bíblica y un cuidado médico sencillo, buscando ganar confianza donde el cristianismo era prácticamente desconocido.
En 1896 se casó con Amy Wilkes, enfermera que compartía con él la vocación y las dificultades del campo. Ocho años después, en 1904, dos de sus hijas pequeñas murieron de disentería en Baréin, un dolor que marcó profundamente al matrimonio sin apartarlos del llamado.
Zwemer vio a pocos musulmanes profesar públicamente la fe cristiana, un hecho reconocido por los historiadores de las misiones: en casi cuatro décadas de trabajo directo, el número de conversiones visibles fue pequeño. Él mismo reconocía que su papel más importante sería despertar a la iglesia, no contar convertidos.
Fue esa convicción la que lo llevó a fundar, en 1911, la revista académica The Moslem World, y a escribir decenas de libros sobre el Islam y el desafío de evangelizarlo, entre ellos Arabia: The Cradle of Islam y The Glory of the Cross.
Después de años de servicio en Egipto, se convirtió en profesor de historia de las religiones y misiones cristianas en Princeton, de 1929 a 1937, formando a una generación de misioneros e investigadores. Sus escritos de la época, marcados por el tono polémico común a su tiempo respecto al Islam, hoy se leen reconociendo tanto su celo como los límites del diálogo interreligioso de aquella generación.
Amy murió repentinamente de problemas cardíacos en 1937, después de más de cuarenta años de matrimonio. En 1940 Zwemer se casó de nuevo, con Margaret Clarke, quien enfermó ya en los primeros años de la unión y murió en 1950.
Murió el 2 de abril de 1952, en Nueva York, dos años después de la muerte de Margaret, poco después de hablar tres veces en un mismo día en un encuentro de InterVarsity Christian Fellowship, cuando sufrió un ataque cardíaco fatal, todavía hablando sobre lo que llamaba campos misioneros desocupados. Su legado permanece en centros de estudio que llevan su nombre y en el llamado renovado a la iglesia a pensar las misiones entre los musulmanes con rigor y amor.