Ο Χάμιλτον είναι περισσότερο γνωστός για το έργο του στον τομέα της αστροφυσικής υψηλής ενέργειας, ιδιαίτερα τις μελέτες του για τις μαύρες τρύπες, τους ενεργούς γαλαξιακούς πυρήνες και τα κβάζαρ. Είναι επίσης γνωστός για το έργο του στην ιστορία της αστρονομίας και τα δημοφιλέστερα επιστημονικά του συγγράμματα. Έχει δημοσιεύσει πάνω από 100 επιστημονικές εργασίες και πολλά δημοφιλή επιστημονικά βιβλία, όπως το *The Great Cosmic Cookoff:How Fusion Shapes the Universe* και το *Journey Through the Universe*.
Ο Χάμιλτον γεννήθηκε στη Γλασκώβη της Σκωτίας το 1953. Έλαβε το πτυχίο B.Sc. πτυχίο φυσικής από το Πανεπιστήμιο της Γλασκόβης το 1975. Το 1977 έλαβε M.Sc. στην αστροφυσική από το Πανεπιστήμιο της Οξφόρδης. Το 1980 έλαβε Ph.D. στην αστροφυσική από το Πανεπιστήμιο του Cambridge.
Ο Χάμιλτον κατείχε μια σειρά από ερευνητικές και διδακτικές θέσεις στο Πανεπιστήμιο του Κέιμπριτζ, στο Πανεπιστήμιο του Βατερλώ και στο Πανεπιστήμιο της Βικτώριας. Το 1997, εντάχθηκε στο Εθνικό Συμβούλιο Ερευνών του Καναδά ως ερευνητής. Το 2002 διορίστηκε Αναπληρωτής Διευθυντής του Ινστιτούτου Αστροφυσικής Herzberg.
Ο Χάμιλτον είναι Μέλος της Βασιλικής Αστρονομικής Εταιρείας του Καναδά, της Αμερικανικής Αστρονομικής Εταιρείας και της Διεθνούς Αστρονομικής Ένωσης. Είναι επίσης μέλος του Canadian Institute for Advanced Research. Το 2011, του απονεμήθηκε το μετάλλιο Herzberg από τη Βασιλική Αστρονομική Εταιρεία του Καναδά.