Nació en Bingley, Yorkshire. Estudió matemáticas en el Emmanuel College de Cambridge. Durante la guerra, trabajó en el radar. Posteriormente regresó a Cambridge, donde se dedicó al problema de la síntesis de elementos. Junto con Martin Schwarzschild, estudiaron la evolución estelar, y más tarde, con William Fowler, Geoffrey y Margaret Burbidge, escribió el famoso artículo B²FH (1957) sobre la síntesis de elementos. Fundó el Instituto de Astronomía Teórica en Cambridge. Recibió el título de caballero, pero luego renunció a algunos honores debido a conflictos con el establishment académico. No recibió el Premio Nobel, aunque sus coautores sí fueron galardonados.