Angol apa és skót anya gyermekeként született Newcastle-ben. A King's College-ban fizikából doktorált, disszertációjában a molekularezgések elméleti problémáiról értekezett. Az Edinburghi Egyetemen kezdett kutatni, majd óraadóként londoni egyetemeken matematikát oktatott. 1960-ban visszatért Edinburgh-be, tíz évvel később docens, újabb évtized múltán az elméleti fizika professzora lett, 1996 óta professor emeritus.
Higgset régóta foglakoztatta a részecskék tömegének létezése. Elmélete szerint a részecskék a világegyetem kezdetekor, az ősrobbanás pillanatában tömeg nélküliek voltak, de a másodperc törtrészével később egy elméleti mezővel (Higgs-mező) való kölcsönhatás révén tömeget szereztek. Feltételezése szerint ez a mező kitölti a teret és tömeget ad minden elemi részecskének, amely kölcsönhatásba lép vele. Egyértelműen megjósolta a Higgs-mező közvetítő részecskéje, egyetlen nagy tömegű, nulla spinű részecske létezését, amelyet ma Higgs-bozonként ismerünk. (A kérdéses részecske tölti be a rést a természet alapvető működését leíró standard modellben, az elektromágneses, a gyenge és az erős kölcsönhatást együttesen leíró kvantumtérelméletben.)
Higgs elméletének alapjait 1964-ben a Physics Lettersben (a CERN-ben szerkesztett európai fizikai folyóiratban) közölt kvantumtérelméleti rövid tanulmányában rakta le. Második cikkét, amelyben felvázolta elméleti modelljét, a Higgs-mechanizmust, a folyóirat szerkesztői nem közölték, mondván hogy "nincs nyilvánvaló kapcsolata a fizikával". Higgs a cikket egy bekezdéssel kiegészítve elküldte egy másik rangos szaklaphoz, a Physical Review Lettershez, ahol még abban az évben publikálták. Ebben a cikkben jósolta meg a Higgs-bozon létezését.
A többi részecske tömegéért felelős bozon létét 1964-ben több tanulmányban összesen hat tudós feltételezte, de Higgs volt az, aki egyértelműen megjósolta, s később is rá hivatkoztak a legtöbben. A Higgs-bozont az 1980-as évektől keresték a kutatók, létezését 2012 júliusában bizonyították az Európai Nukleáris Kutató Szervezet (CERN) nagy hadronütköztetőjének kísérleteiben. Egy évvel később Higgs a feltételezésért a belga fizikus Francois Englert-rel közösen fizikai Nobel-díjat kapott, amelyet - rendkívül szokatlan módon - tisztán elméleti munkájukért ítéltek oda.
A reflektorfényt köztudottan kerülő Higgs a döntés napján néhány órára elrejtőzött a média elől, még telefonját sem vette fel, vélhetőleg ezért csúszott egy órával a bejelentés; a nagy hírt az utcán, egy gratuláló járókelőtől tudta meg. Meglepő, de a modern fizika legtovább keresett részecskéjének megsejtője egyáltalán nem használja a modern technika vívmányait, saját bevallása szerint még sohasem küldött e-mailt, nem szörfözött az interneten, sőt még a mobiltelefon használatával sem próbálkozott. A Higgs-bozon isteni részecskeként való emlegetését kifejezetten ellenzi, bár ateista lévén őt magát nem bántja, szerinte az elnevezés sértheti a hívőket, sőt zavart okozhat az emberek fejében. Megjegyzendő, hogy a bozon egy szerkesztői módosításnak köszönheti a ráragasztott isteni jelzőt. 1993-ban ugyanis Leon Lederman Nobel-díjas amerikai részecskefizikus a részecskefizika történetét leíró könyve címében a mindenki által keresett, de senki által sem talált Higgs-bozont "istenverte részecskének" (Goddamn Particle) akarta nevezni. Kiadója azonban a jobb eladhatóság reményében a jelzőt "istenire" változtatta, így a könyv "Az isteni részecske: Ha az univerzum a válasz, akkor mi a kérdés?" (The God Particle: If The Universe Is The Answer, What Is The Question?) címmel jelent meg, magyarul "Az isteni atom - Mi a kérdés, ha a válasz a világegyetem?" címmel olvasható.
A Higgs-bozon atyját a legmagasabb tudományos elismerés előtt is számos díjjal tüntették ki, vagy legalábbis akarták kitüntetni. A lovagi címet 1999-ben visszautasította, az Izrael által adományozott Wolf-díj átvételére 2004-ben az izraeliek Palesztina-ellenes akciói miatti tiltakozásul nem ment el. 2012-ben azonban - mivel tévesen tájékoztatták - elfogadta a The Order of Companion of Honour brit rend tagságát. Ha a neve mögött használandó CH rövidítés jelentéséről kérdezik, tiszteletbeli svájci vagyok a válasz.