Nació y creció en Bochum junto con sus dos hermanos.
Uno de ellos, Herbert Grönemeyer, es un músico popular.
En 1982 recibió un Ph.D y en la universidad de Witten/Herdecke recibió su habilitación, un trabajo que usualmente es necesario para convertirse en un profesor de universidad.
Es director del "Instituto Grönemeyer de Microterapia" en Bochum, y enseña radiología y microterapia en la Universidad de Witten/Herdecke.
También es un profesor visitante en la Escuela Médica de Harvard en Boston, Universidad de Georgetown en Washington D. C. y Steinbeis-Hochschule en Berlín.