A korunk egyik legnagyobb elméjeként, az "asztrofizika popsztárjaként" is emlegetett Hawking 1942. január 8-án született Oxfordban. Tizenhét évesen került az Oxfordi Egyetemre, fizikából szerzett diplomát kiváló eredménnyel. Kozmológiai-asztrofizikai tanulmányait Cambridge-ben folytatta, ahol 1966-ban szerzett doktori fokozatot.
Az egyetemi évek alatt gyógyíthatatlan betegséget (amiotrófiás laterálszklerózist) diagnosztizáltak nála, amely a mozgató idegpályák elsorvadásához vezetett. Kezdetben bottal járt, de 1969-ben végleg tolókocsiba kényszerült, a bénulás elhatalmasodása után fej- és szemmozdulatokkal vezérelhetővé tett beszédszintetizátor segítségével tudta már csak megosztani gondolatait másokkal. Az orvosok rövid időt jósoltak neki, de csodával határos módon több mint öt évtizedet élt együtt betegségével, amely bár testi állapotát lerontotta, de az elméjét nem.
Kétszer nősült meg és három gyermeke lett. Gyermekkori szerelmét vette el, 30 évig élte együtt, ám felesége valóságos zsarnoknak nevezte a fizikust. 1995-ben aztán ápolóját vette el, ez a kapcsolat 11 évig tartott.
Már doktoranduszként, 1965-ben, a brit Roger Penrose-val közzétette az ősrobbanásra vonatkozó elméletét. Ez forradalminak számított, sokan vitatták. Sokat foglalkozott Albert Einstein relativitás elméletével, s igazolta, hogy az az univerzum keletkezését is megjósolta. Évtizedeken keresztül a relativitás elméletének a kvantumfizikával való ötvözésével kísérletezett, illetve rá akart találni a nagy egységesítő teóriára, amely az univerzum minden részét leírhatta volna, a mikrotól a makrokozmoszig. A tudomány egyfajta popsztárjának tartották talán azért is, mert olyan tabutémákról is szívesen beszélt, mint a földönkívüliek.
Az idő rövid története című, 1988-ban megjelent könyve tette széles körben ismertté, a kötetet negyven nyelvre fordították le, harmincmillió példány kelt el belőle. Hawking szerepelt már rajzfilmekben, sorozatokban, lemezeken is. 2001-ben jelent meg Az univerzum dióhéjban című munkája, amelyben arra hívja fel a figyelmet, hogy az emberi fajnak nincs jövője, ha nem terjeszkedik a világűrben. 2005-ben adta ki első könyvének átdolgozott, kibővített változatát Az idő még rövidebb története címmel. 2010-ben megjelent A nagy terv című könyve azért kavart vitát, mert azt fejtette ki, hogy a világegyetem keletkezése a fizika törvényeivel megmagyarázható, így nincs szükség a Teremtőre.
Az utolsó években mind többször figyelmeztetett arra, hogy a tudományt veszélyes dolgokra lehet felhasználni. A robotok, a klímaváltozás, a nukleáris fegyverkezés, de a géntechnika is veszélybe sodorhatja bolygónkat – közölte. Az emberiségnek ezért az univerzumban kell terjeszkednie, hogy valahová menekülhessen egy saját maga által előidézett katasztrófa esetén.
2017-ben ingyen hozzáférhetővé tette 1965-ben készült doktori értekezését, amelyre a közzétételt követő első héten több mint kétmillióan voltak kíváncsiak.
Hawking harminckét évesen lett a brit Királyi Akadémia tagja, harminchét évesen megkapta Cambridge-ben a matematika tanszék Lucas-professzori (tanszékvezetői) posztját, amelyet Newton is betöltött. 2009-ben nyugdíjba vonult, de professor emeritusként folytatta munkáját a Cambridge-i Egyetemen, a relativitáselmélettel és gravitációval foglalkozó csoportot vezette.