Stephen William Hawking Oxfordban jött a világra értelmiségi szülők első gyermekeként. Apja orvosnak szánta, azonban őt inkább a matematika, a fizika és a csillagászat érdekelte, de csak szabadidejében, középiskolai éveiben nem igazán szeretett tanulni.
Tizenhét évesen került az Oxfordi Egyetemre, ahol fizikából szerzett diplomát kiváló eredménnyel.
Kozmológiai, asztrofizikai tanulmányait Cambridge-ben folytatta, ahol 1966-ban szerzett doktori fokozatot. Az egyetemi évek alatt gyógyíthatatlan betegséget (amiotrófiás laterálszklerózist) diagnosztizáltak nála, amely a mozgató idegpályák elsorvadásához vezetett. Kezdetben bottal járt, de 1969-ben végleg kerekesszékbe kényszerült.
Betegsége egyre súlyosbodott, önállóan enni sem tudott, végül teljes ellátásra szorult. 1985-ben egy súlyos tüdőgyulladás következtében szervezete összeomlott.
Életmentő műtétet, gégemetszést hajtottak végre rajta, teljes némaságra lett ítélve, a kommunikáció szinte lehetetlenné vált számára. Egyik tanítványa segítségével azonban sikerült újra kapcsolatot teremtenie a külvilággal: a kerekesszékére erősített, ujjakkal, majd a bénulás elhatalmasodása után fej- és szemmozdulatokkal vezérelhetővé tett beszédszintetizátoron keresztül osztotta meg gondolatait másokkal.