1948년 미국 테네시 주 멤피스에서 태어났다. 어릴 때부터 과학과 문학에 재능을 보여 고등학교 때 이미 독자적으로 과학 프로젝트를 진행하면서 동시에 시작 활동을 했다. 프린스턴 대학교에서 물리학을 공부했고 캘리포니아 공과대학에서 이론물리학 박사 학위를 받았다. 한편 1981년부터는 다양한 테마의 에세이와 단편소설을 여러 잡지에 발표했다. 물리학자이자 소설가, 에세이스트라는 독특한 이력을 가진 그는 MIT 최초로 과학 과목과 인문학 과목에서 동시에 교수 임용을 받았다. 이후에는 하버드 대학 천문학과에서 학생들을 가르쳤고, 현재는 MIT에서 인문학 교수로 활동하고 있다.

첫 번째 소설『아인슈타인의 꿈』이 전 세계 30여 개 언어로 번역 출간되면서 세계적인 베스트셀러 작가의 명성을 얻었다. 이 작품은 수많은 예술가들에게 영감을 주어 20여 편이 넘는 연극과 음악의 모티브가 되기도 했다. 그밖에도 『둘을 위한 춤Dance for Two』 같은 수필집과 『착한 베니토Good Benito』『진단The Diagnosis』 같은 소설을 비롯하여 과학과 인문학을 넘나드는 다수의 책을 펴냈다.

소설, 에세이, 시집, 과학 저술 분야 등 장르를 넘나드는 다양한 작품활동을 해온 그는 과학을 문학처럼 읽히게 하는 몇 안 되는 작가다. 그의 이번 최신작 『모든 것의 시작과 끝에 대한 사색』은 세계적인 천체물리학자의 지적 권위와 소설가로서의 풍부한 표현력이 결합하여, 양자물리학, 우주, 생명과 마음, 의식의 기원, 팽창하는 우주 속 인간의 위치 등 현대 과학의 가장 놀라운 발견에 대한 과학자의 철학적 사색과 명상을 담았다.