Hamilton jest najbardziej znany ze swojej pracy w dziedzinie astrofizyki wysokich energii, szczególnie z badań czarnych dziur, aktywnych jąder galaktycznych i kwazarów. Znany jest również ze swojej pracy w historii astronomii i jego pism popularnonaukowych. Opublikował ponad 100 artykułów naukowych i kilka książek popularnonaukowych, w tym „The Great Cosmic Cookoff:How Fusion Shapes the Universe” i „Journey Through the Universe”.
Hamilton urodził się w Glasgow w Szkocji w 1953 roku. Uzyskał tytuł licencjata. uzyskał stopień magistra fizyki na Uniwersytecie w Glasgow w 1975 r. W 1977 r. uzyskał tytuł magistra. astrofizyki na Uniwersytecie Oksfordzkim. W 1980 roku uzyskał stopień doktora. astrofizyki na Uniwersytecie w Cambridge.
Hamilton zajmował szereg stanowisk badawczych i dydaktycznych na Uniwersytecie w Cambridge, Uniwersytecie Waterloo i Uniwersytecie Wiktorii. W 1997 roku dołączył do Kanadyjskiej Narodowej Rady ds. Badań jako pracownik naukowy. W 2002 roku został mianowany zastępcą dyrektora Instytutu Astrofizyki Herzberga.
Hamilton jest członkiem Królewskiego Towarzystwa Astronomicznego Kanady, Amerykańskiego Towarzystwa Astronomicznego i Międzynarodowej Unii Astronomicznej. Jest także członkiem Kanadyjskiego Instytutu Badań Zaawansowanych. W 2011 roku został odznaczony Medalem Herzberga przez Królewskie Towarzystwo Astronomiczne Kanady.