Hamilton je nejlépe známý svou prací v oblasti astrofyziky vysokých energií, zejména studiem černých děr, aktivních galaktických jader a kvasarů. On je také známý pro jeho práci v historii astronomie a jeho populárně-vědecké spisy. Publikoval více než 100 vědeckých prací a několik populárně-vědeckých knih, včetně *The Great Cosmic Cookoff:How Fusion Shapes the Universe* a *Journey Through the Universe*.
Hamilton se narodil v Glasgow ve Skotsku v roce 1953. Získal titul B.Sc. titul ve fyzice na University of Glasgow v roce 1975. V roce 1977 získal titul M.Sc. v astrofyzice na Oxfordské univerzitě. V roce 1980 získal titul Ph.D. v astrofyzice z University of Cambridge.
Hamilton zastával řadu výzkumných a pedagogických pozic na University of Cambridge, University of Waterloo a University of Victoria. V roce 1997 nastoupil do National Research Council of Canada jako vědecký pracovník. V roce 2002 byl jmenován zástupcem ředitele Herzbergova institutu astrofyziky.
Hamilton je členem Royal Astronomical Society of Canada, American Astronomical Society a International Astronomical Union. Je také členem Kanadského institutu pro pokročilý výzkum. V roce 2011 mu Královská astronomická společnost Kanady udělila Herzbergovu medaili.