Stephen William Hawking 1942-ben született Oxfordban értelmiségi szülők első gyermekeként. Apja orvosnak szánta, de őt inkább a matematika, a fizika és a csillagászat érdekelte, de csak szabadidejében, középiskolai éveiben nem igazán szeretett tanulni. Tizenhét évesen került az Oxfordi Egyetemre, ahol 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.
Betegsége egyre súlyosbodott, önállóan enni sem tudott, végül teljes ellátásra szorult. 1985-ben egy súlyos tüdőgyulladás következtében szervezete összeomlott. Életmentő műtétet, gégemetszést hajtottak végre rajta, teljes némaságra lett ítélve, a kommunikáció szinte lehetetlenné vált számára. Egyik tanítványa segítségével sikerült újra kapcsolatot teremtenie a külvilággal: a kerekesszékére erősített, ujjakkal, majd a bénulás elhatalmasodása után fej- és szemmozdulatokkal vezérelhetővé tett beszédszintetizátor segítségével osztja meg gondolatait másokkal.
A "világegyetem urának" is becézett tudós fő kutatási területe a relativitáselmélet összehangolása a kvantummechanikával (a mindenség elmélete). Elsősorban a világegyetem keletkezése, a Big Bang teória, valamint a "fekete lyukak" problémája foglalkoztatja. Véleménye szerint ezek mégsem olyan feketék, vagyis hőmérsékleti sugárzásuk, párolgásuk van (a jelenséget róla nevezték el a fizikában), emiatt energiájuk és tömegük csökken, végül összeomlanak. A világegyetem létrejöttével kapcsolatban arra a megállapításra jutott, hogy valójában nincs is kezdete, vagyis úgy kell elképzelni, mint ahol "a tér és idő határtalan, zárt felületet alkot". Kutatásai során azt a sokak számára kiábrándító tételt is felállította, hogy az időutazás csak filmekben és regényekben lehetséges. 2015-ben bejelentette, hogy megoldást talált a fekete lyukakkal kapcsolatos információs paradoxon feloldására.
Saját bevallása szerint a nők jelentik számára a legnagyobb rejtélyt. Kétszer nősült, első feleségétől három felnőtt gyermeke van, és már unokái is vannak. Másodszor 1995-ben egyik ápolónőjét vette el, akitől szintén elvált 2006-ban.
Nevét az 1988-ban megjelent, Az idő rövid története című, a tudományokban járatlanok számára is élvezhető könyv tette széles körben ismertté. A kötetet negyven nyelvre fordították le, harmincmillió példány kelt el belőle, és tudományos mű esetén rekordot jelentő 237 hetet töltött a Sunday Times sikerlistáján. 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.
Hawking számos kitüntetés birtokosa, 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 folytatja munkáját a Cambridge-i Egyetemen, a relativitáselmélettel és gravitációval foglalkozó csoportot vezeti.
Bár az orvosok rövid időt jósoltak neki, csodával határos módon már évtizedek óta él együtt betegségével, amely testi állapotát lerontotta, de elméjét nem. Szerencsésnek vallja magát azért, mert "még a betegsége előtt olyan hivatást talált magának, amelyet ilyen körülmények között is, pusztán fejben tud végezni". Rendkívüli életéről legutóbb 2014-ben mutattak be filmet, a forgatókönyv első felesége önéletrajzi műve alapján készült. A mindenség elmélete 2015-ben több nemzetközi díjat nyert, a Hawkingot megszemélyesítő Eddie Redmayne brit színész többek között élete első Oscar-díját is átvehette.
2014-ben magyarul is megjelent Az én rövid történetem című memoárja, amelyben bölcsen és humorral foglalja össze nem mindennapi sorsának alakulását. "A fizikát untam leginkább az iskolában, mivel túl könnyű volt. A kémia sokkal szórakoztatóbb, folyton váratlan dolgok történnek, például felrobban valami. Azonban a fizika és a csillagászat azt a reményt keltette, hogy megérthetjük, honnan jövünk és miért vagyunk itt. Fel akartam mérni a világegyetem mélységeit" - idézte fel könyvében pályaválasztását.
2016-ban díjat alapított a tudomány népszerűsítéséért legtöbbet tevő ismeretterjesztőknek, az első díjazottakat személyesen választotta ki.