Хамилтън е най-известен с работата си в областта на високоенергийната астрофизика, особено с изследванията си на черни дупки, активни галактически ядра и квазари. Той е известен и с работата си в историята на астрономията и научно-популярните си трудове. Той е публикувал над 100 научни статии и няколко научно-популярни книги, включително *The Great Cosmic Cookoff:How Fusion Shapes the Universe* и *Journey Through the Universe*.
Хамилтън е роден в Глазгоу, Шотландия, през 1953 г. Той получава бакалавърска степен. степен по физика от университета в Глазгоу през 1975 г. През 1977 г. той получава магистърска степен по физика. по астрофизика от Оксфордския университет. През 1980 г. получава докторска степен. по астрофизика от университета в Кеймбридж.
Хамилтън е заемал редица изследователски и преподавателски позиции в университета Кеймбридж, университета Ватерло и университета Виктория. През 1997 г. се присъединява към Националния съвет за научни изследвания на Канада като научен сътрудник. През 2002 г. е назначен за заместник-директор на Института по астрофизика Херцберг.
Хамилтън е сътрудник на Кралското астрономическо дружество на Канада, Американското астрономическо дружество и Международния астрономически съюз. Той също така е член на Канадския институт за напреднали изследвания. През 2011 г. е награден с медал Херцберг от Кралското астрономическо общество на Канада.