Дьюк Каханамоку родился 24 августа 1890 года с именем Дьюк Паоа Кахину Мокоэ Хуликогола Каханамоку (Duke Paoa Kahinu Mokoe Hulikohola Kahanamoku) в Гонолулу, Гавайи. Имя «Дьюк» («Герцог» — в переводе с английского) он получил в честь принца Альфреда, герцога Эдинбургского, который в то время посещал Гавайи. Из-за имени, похожего на титул, некоторые считают, что он является потомком гавайской королевской семьи.
Выросший на окраине Вайкики, Каханамоку провёл свою юность в качестве бронзового мальчика на пляже. На Вайкики-Бич он развил свои навыки сёрфинга и плавания. В молодости Каханамоку предпочитал традиционную доску для серфинга, которую он назвал «папа нуи», построенную по образцу древних гавайских досок «оло». Доска, сделанная из дерева коа, имела длину 4,9 м и весила 52 кг. Скега (плавника) на доске не было, поскольку в то время он ещё не был изобретен. В своей более поздней карьере он часто использовал доски меньшего размера, но всегда предпочитал деревянные доски.
11 августа 1911 года Каханамоку проплыл дистанцию 91 метров (100 ярдов) вольным стилем за 55,4 секунды, побив существующий мировой рекорд на 4,6 секунды. Он также побил рекорд в 200 метров (220 ярдов). Но Любительский Атлетический Союз (Amateur Athletic Union) многие годы не признавал эти достижения. Сначала AAU утверждал, что судьи должны были использовать будильники, а не секундомеры, а затем, что океанские течения помогали Каханамоку.
В 1912 году Каханамоку с лёгкостью попал в олимпийскую сборную США по плаванию. На летних Олимпийских играх 1912 года в Стокгольме он завоевал золотую медаль на дистанции 100 метров вольным стилем и серебряную медаль в составе мужской сборной США в эстафете 4×200 метров. На Олимпиаде 1920 года в Антверпене он выиграл золотые медали как на 100 метров, так и в эстафете. На Олимпийских играх 1924 года в Париже Дьюк взял серебряную медаль на дистанции 100 метров, уступив Джонни Вайсмюллеру. Бронзу тогда получил брат Дьюка Самюэль Каханамоку. Это была последняя олимпийская медаль Каханамоку.
Между соревнованиями на Олимпийских играх и после завершения карьеры Каханамоку путешествовал по всему миру и активно пропагандировал сёрфинг, который ранее был известен только на Гавайях. Его презентация сёрфинга на пляже Freshwater в Сиднее 24 декабря 1914 года считается знаковым событием в развитии серфинга в Австралии. Доска, которую Каханамоку построил из куска сосны из местного хозяйственного магазина, до сих пор хранится в Freshwater Surf Club. А на северном мысе пляжа Freshwater в Новом Южном Уэльсе установлен памятник Каханамоку.
Во время своего пребывания в Южной Калифорнии Каханамоку снялся в ряде голливудских фильмов качестве актёра второго плана. Таким образом, он установил контакты с людьми, которые дальше могли пропагандировать сёрфинг. Каханамоку был связан со Спортивным клубом Лос-Анджелеса, выступая в роли спасателя и участвуя в соревнованиях по плаванию и водному поло.
Проживая в Ньюпорт-Бич, штат Калифорния, 14 июня 1925 года Каханамоку спас восемь человек с рыбацкого судна, которое перевернулось из-за сильного прибоя при попытке войти в городскую гавань. Двадцать девять рыбаков оказались в воде, семнадцать из которых в конечном итоге утонули. На своей доске для сёрфинга Дьюк совершил многократные заплывы с берега на корабль, спасая людей. Два других сёрфера спасли еще четырёх рыбаков. Начальник полиции Ньюпорт-Бич назвал действия Дьюка «самым сверхчеловеческим актом сёрфинг-спасения, который когда-либо видел мир». Это даже привело к тому, что спасатели США начали использовать доски для сёрфинга в качестве стандартного оборудования для спасения.
В 1940 году Дьюк женился на Надине Александер, которая сопровождала его в путешествиях. Каханамоку стал первым человеком, который был введён одновременно и в Зал славы плавания, и Зал славы сёрфинга. В его честь был назван чемпионат по сёрфингу на Гавайях — первое крупное соревнование по профессиональному серфингу, которое когда-либо проводилось на северном берегу Оаху. Он является членом Олимпийского Зала Славы США. Дьюк служил шерифом Гонолулу, Гавайи, с 1932 по 1961 год, 13 сроков подряд. В этот период он также появлялся в ряде телевизионных программ и фильмов, таких как «Мистер Робертс» (1955), и был очень популярен среди голливудского сообщества.
Каханамоку умер от сердечного приступа 22 января 1968 года в возрасте 77 лет. Его до сих пор помнят и любят по всему миру за то, как он любил сёрфинг. На пляже Вайкики стоит мемориальный памятник Дьюку, которую ежегодно посещают миллионы туристов, и она постоянно покрыта леями (гавайскими бусами).
