Tanulmányait az oxfordi egyetemen kezdte, majd Cambridge-ben folytatta, és alig húszévesen megszerezte a doktori fokozatot. Tanárai, akikkel éreztette szellemi fölényét, nehezményezték különc viselkedését is, így Hawking a záróvizsgán majdnem megbukott, és szóbeli vizsgára kényszerült. Harmincéves korában gyógyíthatatlan betegséget (Lou Gehrig-kórt) diagnosztizáltak nála, amely a mozgató idegpályák elsorvadásához vezet, akkor egy évet adtak neki… Hawking ma is él, bár teljes némaságra kényszerülve, a külvilággal egy kerekes székére erősített, ujjakkal, majd a bénulás előrehaladta után fej- és szemmozdulatokkal vezérelhetővé tett beszédszintetizátor segítségével kommunikál. A tudós a napokban álláshirdetésben keresett asszisztenst hangja hallhatóvá tételéhez, egy elektronikus beszélőrendszer kifejlesztéséhez. A „világegyetem urának” is becézett tudós azon fáradozik, hogy a relativitáselméletet ellentmondásmentes elméletben hangolja össze a kvantummechanikával.

Elsősorban a világegyetem keletkezése, a Big Bang teória, valamint a „fekete lyukak” problémája foglalkoztatja. Szerinte ezek mégsem olyan feketék, vagyis hőmérsékleti sugárzásuk, párolgásuk van (a jelenséget róla nevezték el a fizikában), emiatt energiájuk és tömegük csökken, s végül összeomlanak. Az univerzum létrejöttével kapcsolatban arra jutott, hogy valójában nincs is kezdete, vagyis úgy kell elképzelni, mint ahol „a tér és idő határtalan, zárt felületet alkot”. Kutatásai „melléktermékeként” azt a sokak számára kiábrándító tételt is felállította, hogy időutazás nem, illetve csak filmekben és regényekben lehetséges. Egy közelmúltban tett nyilatkozata szerint azonban a legnagyobb rejtélyt számára mégis a nők jelentik, ez a kérdés foglalkoztatja leginkább. Kétszer nősült, első feleségétől három felnőtt gyermeke van, másodszor 1995-ben egyik ápolónőjét vette el. Hawking nevét az 1988-ban megjelent, Az idő rövid története című, laikusok számára is élvezhető tudományos 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. (Az asztrofizikust „a fizika popsztárjának” is nevezik, mert rajzfilmekben, sorozatokban, lemezeken is szerepelt, hogy népszerűsítse a tudományt.) 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. A súlytalanság érzését ő is megtapasztalta öt éve, egy átépített repülőgép fedélzetén.

Két éve megjelent, A nagy terv című könyve azért kavart vitát, mert azt fejtette ki benne: a világegyetem keletkezése a fizika törvényeivel megmagyarázható, így nincs szükség a Teremtőre. Hawking számos kitüntetés birtokosa, 32 évesen lett a brit Királyi Akadémia tagja, 37 évesen kapta meg Cambridge-ben azt a tanszéket, ahol Newton is tanított.

A súlyos beteg, de töretlen munkakedvű tudós a Cambridge-i Egyetemen vezetője a relativitáselmélettel és gravitációval foglalkozó csoportnak.