Halmay Zoltán 1881-ben született Magasfokon. Tízéves volt, amikor szülei Budapestre költöztek, s ekkor kezdett el úszni testvéreivel együtt az Erzsébet híd pesti hídfőjénél lehorgonyzott dunai Beitscher uszodában. Tanulmányait a belvárosi reáliskolában végezte, és a középiskola befejezéséig közel 190 centiméter magas, remek fizikumú fiatalemberré érett. A Magyar Úszóegylet versenyzője volt, és a kor divatjának megfelelően más sportágakkal is foglalkozott: evezett, jéghokizott, vízilabdázott, remek labdarúgó volt, gyorskorcsolyázásban 5000 méteren országos bajnoki címet szerzett.
Halmayra 1896-ban, alig néhány hónappal Hajós Alfréd athéni olimpiai győzelmei után figyeltek fel először. Az akkor 15 éves fiatalember magabiztosan nyerte meg a Beitscher uszodában rendezett gyermekversenyt. Egy évvel később már 1 mérföldön megszerezte első országos bajnoki címét is, ráadásul jobb idővel nyert, mint az akkori amerikai rekord. Az 1900-as párizsi olimpia a világkiállítás árnyékában zajlott. Megnyitóünnepséget nem tartottak, nem volt olimpiai stadion, parkolókban, utcákon folytak a versenyek. Halmay Zoltán egymaga képviselte a magyar úszósportot. 200 és 4000 méter gyorson ezüstöt, 1000 méteren bronzérmet szerzett. A négy évvel későbbi St. Louis-i olimpia még zűrzavarosabb volt. Eredetileg Chicago kapott megbízást a lebonyolításra, ám Theodore Roosevelt, az Egyesült Államok elnöke közbeszólt. Mivel 1904-ben volt a centenáriuma annak, hogy Amerika megvásárolta Louisianát Franciaországtól, így St. Louis lett a befutó. A világkiállítás és az olimpia ismét egybeesett, de míg Párizsban a világkiállítás teljesen elnyomta a sportrendezvényt, itt az olimpia segítségével akarták megmenteni a világkiállítást a csődtől. A szállodák a kiállítás miatt az egekig emelték az áraikat, a versenyzők így a külvárosban voltak kénytelenek meghúzódni. Csakhogy a víz a belvároson túl ihatatlan volt, így a nemzetek kénytelenek voltak rögtönözni folyadék ügyben. A németek sört itattak sportolóikkal, a franciák bort rendeltek csapatuk számára, az amerikaiak és a magyarok pedig a tej mellett döntöttek. Halmay, aki az olimpia előtt igazolt át az MTK-ba, 50 és 100 yardon indult. A rövidebb távon a döntőben egy karcsapással előzte meg az amerikai Scott Learyt. A semleges és magyar szurkolók számára egyértelmű volt Halmay győzelme, a két célbíró véleménye azonban megoszlott, így Near-Pyrah döntőbíró Halmay és Leary között újabb versenyt hirdetett, amit a magyar úszó 28 másodperces időeredménnyel nyert meg. 100 yardon mérkőzött meg először későbbi nagy ellenfelével, az ifjú Charles Danielsszel, akit végül másfél méterrel előzött meg.
Abban a korban divatban volt, hogy a kontinens élsportolói Angliába, a sport szülőhazájába mentek összemérni tudásukat a szigetország versenyzőivel. Így tett Halmay is, aki 1905-ben elindult Londonban 100 yardon Anglia bajnokságán. Legnagyobb ellenfele nem kisebb híresség, mint a szigetország büszkesége, a hatszoros angol bajnok John Derbyshire volt. Halmay a versenyt 3 yard előnnyel és világrekordot jelentő 59 másodperces időeredménnyel nyerte meg. 1906 különleges év volt. Görögország „soron kívüli” olimpiát szervezett, amellyel az olimpiai játékok felújításának 10. évfordulóját kívánta megünnepelni. Bár 71 számban hirdettek győztest, a NOB nem ismerte el a versenyt hivatalos olimpiának. De nem is ez volt a legnagyobb baj. A görögök az úszószámokra nem fektettek nagy hangsúlyt. A versenyszámokat a tengeren rendezték meg 11 fokos vízben, s fix startvonalról sem gondoskodtak. Ennek ellenére a döntőben kilencen indultak, a két legnagyobb esélyesnek Halmay és az amerikai Daniels számított. A hullámzó nyílt vízi pályán az amerikai találta fel magát jobban. Mögöttük harmadikként az ausztrál Healy ért célba, aki a magyar tempóval szemben (a váltott karú, lábmunka nélküli gyorsúszótechnika) az egyre népszerűbb kallózást (crawl) képviselte. A következő év ismét a sikereké volt. Halmay előbb Magyarországon megjavította 50, 100, 220 és 440 yardos rekordjait, majd Angliába utazott, és a Westen Super Mare-ban 220 yardon megszerezte második angol bajnoki címét. Ráadásul ezúttal visszavágott Danielsnek is, hiszen az amerikainak ezúttal meg kellett elégednie a második hellyel.
1908-ban minden a londoni olimpia jegyében zajlott. A próbaversenyeken Halmay tarolt, s megjavította korábbi időit. Az 1908-ban alakult Nemzetközi Úszószövetség által összeállított első világcsúcsjegyzékben természetesen szerepeltek Halmay 100 méteren és 220 yardon úszott időeredményei is. Többen javasolták neki, hogy változtasson módszerein, s a magyar tempót váltsa fel a kallózással. Néhány sikertelen próbálkozás után visszatért eredeti stílusához, s amikor megkérdezték, miért nem követi az új irányvonalat, azt válaszolta, nem látja értelmét, hiszen a jól bevált technika mellett is egyedül Daniels tudja őt legyőzni, azt meg még elviseli. A londoni olimpián a magyar úszócsapat vezetője, edzője és versenyzője is volt egy személyben, s mint kiderült, mindez túl nagy feladat volt számára. Későbbi elmondása szerint annyit idegeskedett, adminisztrált, rohangált és szurkolt más magyar versenyzők döntőiben, hogy a saját edzését és formáját kénytelen volt elhanyagolni. Első versenyszámában 100 méteren szokás szerint Daniels volt a legnagyobb vetélytársa. Szoros küzdelemben, alig félméteres előnnyel – s új világcsúccsal – az amerikai nyert. A 4×200 méteres gyorsváltó ideális alkalomnak ígérkezett a visszavágásra. A magyar váltó első három embere: Munk, Zachár és Las-Torres jelentős előnyt szerzett. Az utolsónak úszó Halmay az első 100 méteren tovább növelte az előnyt, a második, amerikai Rich előtt 9, a harmadik, angol Taylor előtt 12 méterrel vezetett. Mintegy 50 méterrel a cél előtt azonban Halmay hirtelen megvonaglott, fuldokolva, kétségbeesetten csapkodni kezdte a vizet. Teljesen lelassulva, félholtan vonszolta be magát a célba. Mint kiderült, éppen a hajrá megnyitásának pillanatában hatalmasat ivott, a vizet a tüdejébe slukkolta, ájulás környékezte, ráadásul görcsöt is kapott. Hiába biztatta a közönség, végül csak Taylor mögött másodikként ért célba. Az időmérőknek és a versenybíróknak együttes erővel kellett kihúzniuk az ájult versenyzőt a partra. Tragikomikus zárójelent: a nagy igyekezetben az egyik bíró beleesett a vízbe, s majdnem megfulladt, mivel – mint később kiderült – nem tudott úszni, így őt is ki kellett menteni a vízből.
Halmay London után még két évig versenyzett, sportolói pályafutását 1910-ben fejezte be. Sportolói karrierje utolsó két évében, majd 1919 és 1928 között a magyar úszóválogatott szövetségi kapitányi tisztségét is betöltötte. Egy időben újságírással is foglalkozott, később a Dohányjövedék Központ tisztviselői, majd igazgatói tisztségét töltötte be. 1937-ben a Hungária Gumitextilgyár igazgatója lett. Utolsó éveiben Parkinson-kórban szenvedett. Az amerikai úszószövetségtől és a korábbi nagy ellenféltől, Charles Danielstől kapott gyógyszereket betegségére. 1956 májusában Budapesten halt meg.
