Oxfordban született 1942-ben, édesapja kutatóorvos volt. Gyermekkorának egy részét Mallorcán töltötte, kamaszként kezdett érdeklődni a tudományok iránt. 17 évesen került az Oxfordi Egyetemre, de végül Cambridge-ben szerzett diplomát. Ezekben az években jelentkeztek először egészségügyi problémái, nem sokkal később kiderült, hogy amiotrófiás laterálszklerózisban (ALS) szenved. Az orvosok csupán két és fél évet adtak neki, Hawking maga is komoly lelki válságon ment keresztül, végül későbbi feleségének, Jane Wilde-nak köszönhetően túllendült a nehéz időszakon és belevetette magát a munkába.

1966-ban doktorált, három évvel később végleg tolószékbe kényszerült, 1985 után már csak egy különleges szerkezet segítségével volt képes kommunikálni a külvilággal. Ennek ellenére az évtizedek során számos tudományos cikket és könyvet publikált, ezek közül az egyik legismertebb az 1988-as Az idő rövid története. Számtalan alkalommal szerepelt a televízióban, gyakran szórakoztató műsorok vendégszereplőjeként, 2014-ben pedig bemutatták az életéről szóló A mindenség elmélete című filmet, melyben Eddie Redmayne alakította Hawkingot. A világhírű tudós az orvosok kezdeti pesszimista becslését jócskán túlszárnyalva 2018 márciusában, 76 éves korában hunyt el.