Samuel Zwemer naquit le 12 avril 1867 à Vriesland, dans le Michigan, treizième de quinze enfants d’un pasteur immigré hollandais. Il grandit dans un foyer de foi simple, entouré de frères et sœurs qui deviendraient enseignantes et pasteurs, un environnement qui façonna tôt son sens de la vocation.
En 1887, à Hope College, il entendit l’appel de Robert Wilder, du Mouvement des volontaires étudiants, à porter l’Évangile aux peuples qui n’y avaient encore aucun accès. Ordonné pasteur par l’Église réformée d’Amérique en 1890, il partit pour le Moyen-Orient, résolu à atteindre le monde musulman.
Avec James Cantine, il cofonda la Mission d’Arabie en 1889, encore étudiant au séminaire, et passa des années à Bassora puis sur l’île de Bahreïn, alors sous domination britannique dans le golfe Persique. Il y associait prédication de rue, distribution de littérature biblique et soins médicaux simples, cherchant à gagner la confiance là où le christianisme était pratiquement inconnu.
En 1896, il épousa Amy Wilkes, infirmière qui partageait avec lui la vocation et les difficultés du terrain. Huit ans plus tard, en 1904, deux de leurs petites filles moururent de dysenterie à Bahreïn, une douleur qui marqua profondément le couple sans les détourner de leur appel.
Zwemer vit peu de musulmans professer publiquement la foi chrétienne, un fait reconnu par les historiens des missions : en près de quatre décennies de travail direct, le nombre de conversions visibles fut faible. Lui-même reconnaissait que son rôle principal était de réveiller l’Église, non de compter des convertis.
Ce fut cette conviction qui le poussa à fonder, en 1911, la revue académique The Moslem World, et à écrire des dizaines de livres sur l’islam et le défi de l’évangéliser, parmi lesquels Arabia: The Cradle of Islam et The Glory of the Cross.
Après des années de service en Égypte, il devint professeur d’histoire des religions et des missions chrétiennes à Princeton, de 1929 à 1937, formant toute une génération de missionnaires et de chercheurs. Ses écrits de l’époque, marqués par le ton polémique alors courant à l’égard de l’islam, sont aujourd’hui lus en reconnaissant à la fois son zèle et les limites du dialogue interreligieux de cette génération.
Amy mourut subitement de problèmes cardiaques en 1937, après plus de quarante ans de mariage. En 1940, Zwemer se remaria avec Margaret Clarke, qui tomba malade dès les premières années de leur union et mourut en 1950.
Il mourut le 2 avril 1952, à New York, deux ans après la mort de Margaret, peu après avoir pris la parole trois fois en une seule journée lors d’une rencontre de l’InterVarsity Christian Fellowship, où il fut victime d’une crise cardiaque fatale, alors qu’il parlait encore de ce qu’il appelait les champs missionnaires inoccupés. Son héritage demeure dans des centres d’étude qui portent son nom et dans l’appel renouvelé adressé à l’Église à penser les missions auprès des musulmans avec rigueur et amour.