Халил Мамедович Мамедов родился в 1916 году в городе Шуша (Азербайджан). С октября 1941 г. он воевал на фронтах Великой Отечественной войны.
В декабре 1941 г. Халил Мамедов был командиром танка 126-го отдельного танкового батальона, который вместе с группой десантников штурмовал Керченский полуостров. В январе 1942 г. батальон Мамедова оборонял г. Феодосию. За участие в первой Керченско-Феодосийской десантной операции Халил Мамедов был награжден орденом Красной Звезды.
В начале января 1943г. бригада Мамедова в составе 23-го танкового корпуса вошла в состав Юго-западного фронта, где участвовала в боях на Ворошиловоградском направлении. Летом 1943 года Халил Мамедов отличился в боях по освобождению от врага Донбасса и Днепропетровской области Украины. В ходе боев в Донбассе Мамедов полностью уничтожил два немецких обоза, истребив 20 вражеских солдат. За умелое руководство и личное мужество, проявленное в боях по освобождению от врага восточной Украины, Халил Мамедов был награжден орденом Красной Звезды.
Позднее Халил Мамедов возглавил группу танков, штурмовавших город Запорожье. В бою танкисты старшего лейтенанта Мамедова уничтожили много техники и более 60 человек живой силы врага. За умелое руководство действиями группы танков при освобождении Запорожья Мамедов был награжден орденом Александра Невского.
Особо отличились танкисты Мамедова в период боёв на правобережной Украине. За уничтожение группировки противника, окружённой в районе Шевченковских хуторов, командир танкового батальона Халил Мамедов был награждён орденом Красного Знамени.

Фронтовая газета писала о Халилове:

Халилов так говорил своим бойцам:

В августе 1944 г. бригада Мамедова вела бои уже в Румынии. Перед капитаном Мамедовым и его танковым батальоном была поставлена боевая задача - овладеть городом Тыргул-Фрумос. В результате боев танки Мамедова вышли к реке Серет. Всего за период боев батальон уничтожил множество техники противника. В течение 15 дней боев на румынской земле они уничтожили 4 танка, два самоходных орудия, 64 пушки, 191 автомашину, 108 пулеметов и 1375 фашистских солдат и офицеров. В качестве трофеев было захвачено три железнодорожных эшелона с военными грузами, 350 автомашин, 22 орудия. В плен было взято 4 тыс. солдат и офицеров врага. За совершенные в боях на территории Румынии подвиги Указом Президиума Верховного совета СССР от 24 марта 1945 г. Халилу Мамедову было присвоено звание Героя Советского союза с вручением ордена Ленина и медали Золотая Звезда.

Мамедов участвовал еще в нескольких боях в Венгрии, Австрии. Он был награжден медалями «За взятие Будапешта, «За взятие Вены», «За победу над Германией» и был тяжело ранен. 9 мая 1945 года Мамедов праздновал на земле Чехословакии.

В 1946 г. Халил Мамедович вышел в запас в звании майора. В 1955 г. окончил высшую партийную школу при ЦК КПСС. Работал в органах внутренних дел Азербайджана. Генерал-майор милиции в отставке.