1953년 북아일랜드 벨파스트 태생으로 1976년에 옥스퍼드 대학교에서 분자생물물리학 분야의 박사 학위(D.Phil.)를 받았고, 동시에 학부 신학 과정을 최우등으로 마쳤다. 이후 케임브리지와 옥스퍼드에서 루터의 신학과 칭의 교리의 역사를 연구해 중요한 신학 저술인 「하나님의 칭의론」(Iustitia Dei, 1986, CLC 역간)을 출간했고, 교리사 분야에서는 「교리의 기원」(The Genesis of Doctrine, 1990)을, 과학과 종교 문제에 대해서는 「과학과 종교 간의 대화의 기초」(The Foundations of Dialogue in Science and Religion, 1998)를 출간했다. 맥그래스가 1983년부터 신학 교수로 몸담았던 옥스퍼드 대학교는 2001년에는 그의 역사신학과 조직신학 연구의 탁월한 업적을 인정해 신학 박사 학위(D.D.)를, 2013년에는 과학과 종교, 자연신학 연구의 공로를 근거로 문학 박사 학위(D.Litt.)를 수여했다. 2005년부터는 옥스퍼드 대학교 위클리프 홀의 학장으로 섬겼고, 2008년부터는 런던 대학교 킹스칼리지 CTRC(Center for Theology, Religion & Church) 학장으로 재직했으며, 2014년 4월 모교인 옥스퍼드 대학교의 안드레아스 이드레어스 석좌 과학과 종교 교수로 복귀했다.
옥스퍼드의 대학원생 시절부터 자연과학과 기독교 신학을 동시에 공부하며 신학과 자연과학의 상호 기여 가능성에 관심을 가지게 된 맥그래스는, 특별히 자연과학에서 발전된 학문적 방법론이 기독교 신학의 방법론에도 유익한 통찰을 줄 수 있다는 확신을 가졌다. 이후 자연과학과 신학의 관계 문제를 일생의 중대한 과제로 삼아 연구했고, 그 결실로 3부작인 「과학적 신학」(A Scientific Theology, 2001-2003)을 완성했다. 이 작품에서는 자연을 다루는 신학이 신학으로서 어떻게 정당성을 가지는지 확인하고, 자연신학이 견고한 신학적 기초를 가질 수 있는 방식을 제시했다.
「정교하게 조율된 우주」는 2009년 애버딘 대학의 기포드 강연을 근거로 집필한 책으로서, 자신이 이론적으로 정립한 자연신학의 접근 방법을 현대 과학이 발견한 ‘우주의 정교한 조율’이라는 현상을 읽는 데 적용한 시도다. 이를 통해 기독교 신학이 자연과학이 발견해 낸 자연을 얼마나 더 풍성하게 읽어 낼 수 있는지를 탐구하고 제시한다.
학문적 저술과 대중적 저술을 포함한 50여 종에 가까운 방대한 저술 가운데 국내에 소개된 저술로는 「하나님의 칭의론」 「과학신학 탐구」(CLC), 「신학이란 무엇인가」 「C. S. 루이스」(복있는사람), 「기독교, 그 위험한 사상의 역사」(국제제자훈련원), 「도킨스의 신」(SFC), 「우주의 의미를 찾아서」(새물결플러스), 「과학과 종교 과연 무엇이 다른가?」(린), 「과학신학」 「신 없는 사람들」 「복음주의와 기독교적 지성」 「회의에서 확신으로」(이상 IVP) 등이 있다.