Hamilton je najbolj znan po svojem delu na področju visokoenergijske astrofizike, zlasti po svojih študijah črnih lukenj, aktivnih galaktičnih jeder in kvazarjev. Znan je tudi po svojem delu na področju zgodovine astronomije in poljudnoznanstvenih delih. Objavil je več kot 100 znanstvenih člankov in več poljudnoznanstvenih knjig, vključno z *The Great Cosmic Cookoff:How Fusion Shapes the Universe* in *Journey Through the Universe*.
Hamilton se je rodil leta 1953 v Glasgowu na Škotskem. diplomiral iz fizike na Univerzi v Glasgowu leta 1975. Leta 1977 je prejel magisterij iz fizike. iz astrofizike na Univerzi v Oxfordu. Leta 1980 je doktoriral. iz astrofizike na Univerzi v Cambridgeu.
Hamilton je bil na številnih raziskovalnih in pedagoških položajih na Univerzi v Cambridgeu, Univerzi Waterloo in Univerzi Victoria. Leta 1997 se je pridružil Nacionalnemu raziskovalnemu svetu Kanade kot raziskovalec. Leta 2002 je bil imenovan za namestnika direktorja Herzbergovega inštituta za astrofiziko.
Hamilton je član Kanadskega kraljevega astronomskega društva, Ameriškega astronomskega društva in Mednarodne astronomske zveze. Je tudi član Kanadskega inštituta za napredne raziskave. Leta 2011 mu je Kanadsko kraljevo astronomsko društvo podelilo Herzbergovo medaljo.