Graßl wuchs in Ramsau bei Berchtesgaden auf. Er studierte in München Physik und Meteorologie. Er nahm an Fahrten mit dem Forschungsschiff Meteor auf dem Atlantik und zum grönländischen Inlandeis teil. Anschließend promovierte er 1970 in München mit einer Dissertation über die Bestimmung der Größenverteilung von Wolkenelementen aus spektralen Transmissionsmessungen. Die nächsten Stationen waren das Meteorologische Institut in Mainz und eine GATE-Expedition. 1976 führte ihn sein Weg nach Hamburg, wo er 1978 zum Thema „Strahlungsübertragung in getrübten Atmosphären und in Wolken“ habilitierte. Der Ruf als Professor nach Kiel erfolgte 1981.
Graßl warnte bereits in den 1980er Jahren vor einer Klimaerwärmung. Er betonte die Verantwortung der westlichen Industrieländer, kritisierte die Klimapolitik der USA und forderte die Öffentlichkeit auf, Druck auf die Politiker auszuüben[1]. Von 1994 bis 1999 war Graßl Direktor des Weltklimaforschungsprogramms (WCRP) bei der World Meteorological Organization in Genf. Er förderte während seiner Mitgliedschaft im Wissenschaftlichen Beirat der Bundesregierung Globale Umweltveränderungen (WBGU) das Verständnis der komplexen Wirkungsgefüge globaler Umwelt- und Entwicklungsprobleme. Graßl war 1992–1993 und erneut 2000–2004 Mitglied und Vorsitzender des WBGU.
mit Reiner Klingholz: Wir Klimamacher. Auswege aus dem globalen Treibhaus. Verlag S.Fischer, Frankfurt am Main 1990, ISBN 3-10-028605-7.
Peter Frieß, Andreas Fickers (Hrsg.): Helmut Schmidt und Hartmut Graßl sprechen über die Bringschuld der Wissenschaftler gegenüber der Gesellschaft und die Annahmepflicht der Politiker gegenüber wissenschaftlicher Erkenntnis. (= Technik-Dialog. Heft 3). Deutsches Museum, Bonn 1995, OCLC907718871.[5]
Wetterwende. Vision: globaler Klimaschutz. Campus-Verlag, Frankfurt am Main 1999, ISBN 3-593-36035-7.
Was stimmt? Klimawandel: die wichtigsten Antworten. Herder, Freiburg u. a. 2007, ISBN 978-3-451-05899-8.