Hamilton es mejor conocido por su trabajo en el campo de la astrofísica de alta energía, particularmente sus estudios de agujeros negros, núcleos galácticos activos y quásares. También es conocido por su trabajo en la historia de la astronomía y sus escritos de divulgación científica. Ha publicado más de 100 artículos científicos y varios libros de divulgación científica, entre ellos *The Great Cosmic Cookoff:How Fusion Shapes the Universe* y *Journey Through the Universe*.
Hamilton nació en Glasgow, Escocia, en 1953. Recibió su B.Sc. Licenciado en Física por la Universidad de Glasgow en 1975. En 1977, recibió un M.Sc. en astrofísica de la Universidad de Oxford. En 1980, recibió un doctorado. en astrofísica de la Universidad de Cambridge.
Hamilton ha ocupado diversos puestos de investigación y docencia en la Universidad de Cambridge, la Universidad de Waterloo y la Universidad de Victoria. En 1997, se incorporó al Consejo Nacional de Investigación de Canadá como científico investigador. En 2002 fue nombrado subdirector del Instituto Herzberg de Astrofísica.
Hamilton es miembro de la Real Sociedad Astronómica de Canadá, la Sociedad Astronómica Estadounidense y la Unión Astronómica Internacional. También es miembro del Instituto Canadiense de Investigación Avanzada. En 2011, la Real Sociedad Astronómica de Canadá le concedió la Medalla Herzberg.