1939년 만주에서 3남3녀 중 셋째로 태어났다. 1945년 해방과 더불어 중국에서 평양으로 건너온 가족들은 1948년 38선을 넘어 조부의 고향인 경상도로 내려가 대구에 터를 잡았고 박한식도 그곳에서 성장했다.
그후 서울대학교 정치학과를 졸업하고 1965년 미국으로 건너가 배우자 전성원과 유학생활을 시작했다. 아메리칸 대학교에서 정치학석사를, 미네소타 대학교에서 정치학박사 학위를 받고, 1970년부터 2015년까지 조지아대학교 국제관계학과 교수로 수많은 후학을 양성했다.

1981년 북한으로부터 학자로 초청받아 평양 등을 50여 차례 방문하고 직접 교류·연구하여 ABC, CNN, BBC, Aljazeera를 비롯한 전 세계 유력 언론들로부터 인터뷰·출연·기고 등을 요청받으며 북한 전문가로 인정받았다. 북·미 관계에 위기가 있을 때마다 피스메이커의 역할을 하였다. 미국의 전 대통령 카터(1994)와 클린턴의 방북을 주선하는(2009) 등 문제 해결을 위해 앞장섰다. 북한 기아 완화를 위해 북·미 농업대표단의 상호 방문과 교류를 추진했으며, 조지아대학교에 국제 문제연구소(글로비스)를 설립하여 학생들의 국제 평화에 대한 안목을 증진시켰다. 2003년엔 북·미 간, 2011년엔 남·북·미 간 트랙II 회담을 추진해 ‘북·미 평화의 설계자’로 불렸다.

2010년 예비 노벨평화상이라 평가받는 간디·킹·이케다 평화상을 수상했다. 현재 조지아대학교 명예교수이며, 각종 미디어와 저술 활동으로 한반도 통일과 평화에 대한 방안을 꾸준히 역설하고 있다. 영문 저서로 North Korea: The Politics of Unconventional Wisdom (2002), Human Needs and Political Development (1984), Globalization: Blessing or Curse? (2018, 2022 증보판), 한글 저서로 『선을 넘어 생각한다』(2018), 『평화에 미치다』(2021), 『안보에서 평화로』(2022) 등이 있다.