Hugo Helmanis dzimis labības svērēja ģimenē. Mācījies un beidzis Rīgas pilsētas skolu.    

Sākoties Pirmajam pasaules karam, 07.1914. H. Helmani mobilizēja Krievijas armijā, 171. kājnieku rezerves bataljonā. 01.1915. viņu komandēja uz Nikolaja Kara inženieru skolu (Николаевское инженерное училище) Petrogradā (tagad Sanktpēterburga), kuras saīsināto kara laika mācību kursu beidza 07.1915., inženierkaraspēka praporščiks, podporučiks (no 02.1916.), 01.1917. H. Helmani izvirzīja paaugstināšanai par poručiku (pavēlē netika apstiprināts). No 08.1915. dienēja 8. Sibīrijas sapieru bataljonā Ziemeļu frontē Latvijas teritorijā.

12.1915. pēc paša vēlēšanās H. Helmani pārvietoja uz 12. aviācijas divizionu. Viņš piedalījās vairākās gaisa kaujās – kā lidotājs novērotājs, kā arī divu vācu lidmašīnu iznīcināšanā; vairākas reizes tika ievainots. 09.05.1916. Jēkabmiesta (tagad Jēkabpils) apkārtnē H. Helmanis krita Vācijas armijas gūstā, 19.12.1916. no gūsta izbēga, atgriezās savā karaspēka daļā; no 02.1917. dienēja 12. aviācijas iznīcinātāju nodaļā Ziemeļu frontē. Vācijas armijai ieņemot Rīgu, 03.09.1917. H. Helmanis atkal krita vācu gūstā, 11.08.1918. no gūsta izbēga un atgriezās Rīgā.

27.12.1918. Rīgā brīvprātīgi iestājās Baltijas Landesvērā (Baltische Landeswehr), dienēja Hansa fon Malmedes (Hans von Malmede) kaujas bataljonā. Piedalījās kaujās ar Padomju Latvijas armiju, 06.–07.1919. – ar Igaunijas armiju un tās sastāvā esošo Ziemeļlatvijas brigādi (samērā daudzu latviešu atrašanos dienestā Landesvēra vācu vienībās noteica Rīgā un Baltijas guberņās pastāvošā specifiskā situācija sabiedrībā līdz 1918. gadam).

19.07.1919. H. Helmanis iestājās jaunizveidotās Latvijas armijas Malienas bataljonā (07.08.1919. bataljons tika iedalīts 1. Liepājas kājnieku pulkā), virsleitnants, kapteinis (no 06.12.1919., par kaujas nopelniem). Sākumā jaunākais virsnieks, vada (no 19.08.1919.), pulka 8. rotas komandieris (no 05.10.1919.). No 08.1919. piedalījās kaujās pret Sarkano armiju Latgales frontē Lubāna ezera rajonā. Bataljona komandiera vietas izpildītājs (29.04.–14.06.1919.), arī Rēzeknes pilsētas garnizona priekšnieks (04.05.–11.06.1919.).

Pēc Neatkarības kara H. Helmani 19.10.1920. komandēja uz Virsnieku kursiem, lai iegūtu miera laika virsniekam nepieciešamo militāro izglītību, taču mācības viņš neuzsāka un 25.10.1920. atgriezās pulkā. Pēc pulka pārvietošanas uz Liepāju 10.03.1921. par disciplināriem pārkāpumiem viņu atcēla no rotas komandiera amata, 04.1921. pārcēla uz 3. Jelgavas kājnieku pulku Jelgavā, bija rotas komandieris. 11.05.1921. par nolaidīgu dienestu H. Helmani atcēla no amata, ieceļot par vada komandieri, 15.06.1921. atcēla no amata kā nepiemērotu (disciplīnas pārkāpumi, piemēram, alkohola lietošana, policistu aizskaršana, trokšņošana, patvarīga aiziešana no dienesta vietas u. c. pārkāpumi), tika iecelts par rotas jaunāko virsnieku. 01.07.1921. H. Helmani no dienesta atvaļināja.

No 1922. gada H. Helmanis bija policijas sevišķu uzdevumu ierēdnis; Jelgavas apriņķa priekšnieks (no 06.1923; no 10.1923. – arī 16. Jelgavas aizsargu pulka komandieris), Kuldīgas apriņķa priekšnieks un 14. Kuldīgas aizsargu pulka komandieris (04.1924.–04.1925.). Robežpolicijas rajona priekšnieks Jelgavas apriņķī (04.1925.–04.1926.). 01.1927. H. Helmani iesauca karadienestā, tika iedalīts Galvenā štāba Administratīvajā daļā (virsštatā), 04.1927. – 10. Aizputes kājnieku pulkā Daugavpilī, vada komandieris (no 06.1927.). 09.1927. H. Helmani atvaļināja no armijas disciplinārā kārtā.

1928.–1929. gadā H. Helmanis bija Zilupes robežapsardzības apgabala grupas priekšnieks. Pēc tam dzīvoja Jelgavā un Rīgā, nodarbojās ar automobiļu tirdzniecību. 1930. gadā bija biedrības “Lāčplēšu dižcilts” līdzdibinātājs un pirmais valdes priekšnieks, darbojās Lāčplēša Kara ordeņa kavalieru biedrības valdē. 1921. gadā sarakstīja un izdeva grāmatu “Kapteiņa Helmaņa izlūku gājieni”, 1932. gadā – “Cīņā pret lieliniekiem 1919–1920”, publicējās arī periodiskajos izdevumos, 1936. gadā iztulkoja un izdeva vācu ģenerālmajora Karla von Klauzevica (Carl von Clauzevitz) nozīmīgo darbu “Kara un karavešanas pamatdomas” (Grundgedanken über Krieg und Kriegführung, 1832).

Pēc valsts okupācijas 1940.–1941. gadā H. Helmanis strādāja par nacionalizēto namu uzmērīšanas darbu vadītāju namu pārvaldē Jelgavā. 04.02.1941. tika apcietināts un 18.06.1941. izvests uz cietumu Astrahaņā. 30.10.1941. kara tribunāls H. Helmanim piesprieda nāvessodu – nošaušanu.

Pateicoties H. Helmaņa drosmei un pārgalvībai frontē pret Sarkano armiju Latgalē 1919.–1920. gadā, ko viņš prasmīgi aprakstījis publicētajās atmiņās, viņa tēls starpkaru periodā, kā arī vēlāk trimdā un Latvijā ieguva un saglabāja leģendāru slavu, ievērojamai sabiedrības daļai kļūstot par vienu no Latvijas Neatkarības kara simboliem. H. Helmaņa tēls ir spilgta laikmeta liecība, atspoguļojot gan karadarbības raksturu Neatkarības karā, gan daudzu karavīru nespēju pilnvērtīgi iekļauties miera laika dzīvē pēc traģiskās ilgstošās pieredzes kara laikā. Viena no H. Helmaņa rotas ienaidnieka aizmugurē iegūtajām trofejām – Sarkanās armijas vienības karogs –, izstādīts Latvijas Kara muzejā.

Par Pirmā pasaules kara laikā parādīto varonību H. Helmanis 1915.–1917. gadā apbalvots ar Krievijas Svētā Staņislava ordeni (Императорский и Царский Орден Святого Станислава), II, III šķira (abi ar šķēpiem); Svētās Annas ordeni (Императорский орден Святой Анны), II, III šķira (abi ar šķēpiem), IV šķira, 1917. gadā – ar Svētā Jura krustu (Знак отличия Военного ордена; Георгиевский крест) ar lauru lapu vainagu, III, IV šķira. Par izlūkgājienu ienaidnieka aizmugurē 06.01.1920., iegūstot trofejas, 1920. gadā apbalvots ar Latvijas Lāčplēša Kara ordeni, III šķira.