Le ténor Benjamin Bernheim naît à Paris et grandit à Genève. Il étudie le chant au Conservatoire HEM de Lausanne. À ses débuts, le ténor tient des petits rôles à Lausanne puis Malcolm dans Macbeth de Verdi au Théâtre de Mannheim, rôle qu’il reprend pour ses débuts à La Monnaie en 2010, dans une production de Warlikowski. Il est ensuite Edmondo dans Manon Lescaut de Puccini à Lyon.

Membre de la troupe de l’Opéra de Zurich, il y chante Ruedi dans Guillaume Tell, puis viennent Flavio (Norma), Agenore (Le Roi Pasteur) et Rodrigo dans Otello de Verdi en 2011. Après être retourné à Lyon en 2012 en Rinuccio dans Gianni Schicchi de Puccini, le ténor revient à Zurich où il interprète notamment Narraboth dans Salomé. La même année, il fait ses débuts au Festival de Salzbourg où il interprète Spakos dans Cléopâtre de Massenet. En 2013, Benjamin Bernheim prend à Gand le rôle de Tamino dans La Flûte enchantée de Mozart. De retour à Zurich, il est distribué en Zinovy dans Lady Macbeth du district de Mtsensk, puis il prend le rôle de Cassio dans Otello. Le Théâtre des Champs-Élysées lui ouvre ses portes en 2014 en Berger dans Œdipe roi de Stravinsky. En 2015, il prend le rôle de Rodolfo dans La Bohème à Salzbourg. La même année, il prend à Zurich les rôles d’Arturo dans Lucia di Lammermoor et de Tybalt dans Les Capulet et les Montaigu.

À partir de 2016, Benjamin Bernheim se voit offrir des rôles majeurs dans de grandes maisons européennes. Ainsi, après avoir chanté Flamand dans Capriccio de Strauss à Garnier, il fait ses débuts à La Scala en Chanteur italien dans Le Chevalier à la rose du même compositeur. Il prend également le rôle-titre de Faust de Gounod à Riga, avant d’incarner Nicias dans Thaïs de Massenet à Salzbourg. Enfin, c’est le Deutsche Oper de Berlin qui lui ouvre ses portes en Lenski dans Eugène Oneguine de Tchaïkovski. Le ténor prend en 2017 le rôle d’Alfredo dans La Traviata à l'Opéra allemand de Berlin, puis fait ses débuts au Royal Opera de Londres en Rodolfo (La Bohème). En 2018, il s'attaque à Nemorino dans L’Élixir d’amour pour ses débuts au Staatsoper de Vienne, tandis que son Faust lui ouvre les portes de l’Opéra de Chicago. Il retourne alors à Salzbourg en Piquillo dans La Périchole. En 2019, il prend les rôles du Chevalier des Grieux dans Manon à Bordeaux, d'Ismael dans Nabucco à Zurich et du Duc de Mantoue dans Rigoletto pour ses débuts à Munich, tandis que La Bohème lui ouvre les portes de l'Opéra d'Etat de Berlin. Il obtient la Victoire de la Musique Classique 2020 (ex æquo) dans la catégorie Artiste Lyrique. 

Benjamin Bernheim chante à la rentrée 2020 à Bordeaux ce qu'il annonce être son dernier Alfredo (Traviata). Il interprète le Faust de Gounod à l'Opéra de Paris à huis clos en 2021 pour une captation, avant de pouvoir le présenter au public en 2022. Il prend le rôle de Werther (Massenet) en février 2022 à Bordeaux. Ses débuts au Metropolitan Opera auraient dû avoir lieu avec Roméo et Juliette, autre pilier de son répertoire, débuts qu'il fera finalement avec Rigoletto à la fin de l'année 2022.

La rentrée 2021 marque ses débuts en Hoffmann, rôle qu'il reprend ensuite à l'Opéra de Paris à la fin de l'année 2024 et qu'il incarnera également à l'été 2024 au Festival de Salzbourg. Avant cela en 2024, il chantera Werther à Zurich, Roméo au Met, puis de nouveau Werther à La Scala de Milan.