Stephen William Hawking nasceu em Oxford, Inglaterra, em 8 de Janeiro de 1942, exatamente no aniversário de 300 anos da morte de Galileu. Seus pais eram Frank Hawking, um biólogo pesquisador que trabalhava como parasitólogo no Instituto nacional de pesquisa médica de Londres e Isabel Hawking. Teve duas irmãs mais novas, Philippa e Mary, e um irmão adotivo, Edward. Hawking sempre foi interessado por ciência. Em sua infância, quando ainda morava em St. Albans, estudou na St Albans High School for Girls [garotos até 10 anos eram educados em escolas para garotas] entre 1950 e 1953 - ele foi um bom aluno, mas não um excepcional estudante.

Entrou, em 1959, na University College, Oxford, onde pretendia estudar matemática, conflitando com seu pai que gostaria que Stephen estudasse medicina. Como não pôde, por não ser disponível em tal universidade, optou então por física, formando-se três anos depois (1962). Seus principais interesses eram termodinâmica, relatividade e mecânica quântica. Obteve a graduação de doutorado na Trinity Hall em Cambridge no ano de 1966, onde é atualmente um membro honorário. Nesta época foi diagnosticada em Stephen W. Hawking a doença degenerativa ELA (esclerose lateral amiotrófica). Depois de obter doutorado, passou a ser investigador e, mais tarde, professor nos Colégios Maiores de Gonville e Caius. Depois de abandonar o Instituto de Astronomia em 1973, Stephen entrou para o Departamento de Matemática Aplicada e Física Teórica e, desde 1979, ocupa o posto de professor lucasiano de Matemática, cátedra que fora de Newton.

Casou-se pela primeira vez em julho de 1965 com Jane Wilde, separando-se em 1991. Seu segundo casamento realizou-se com sua enfermeira - Elaine Mason - em 16 de Setembro de 1995. Hawking continua combinando a vida em família (seus três filhos e um neto) e sua investigação em física teórica junto com um extenso programa de viagens e conferências.

Hawking é portador de esclerose lateral amiotrófica (ELA) [4], uma rara doença degenerativa que paralisa os músculos do corpo sem, no entanto, atingir as funções cerebrais, esta é uma doença que ainda não possui cura.

A doença foi detectada quando tinha 21 anos. Em 1985 teve que submeter-se a uma traqueostomia em decorrência do agravamento da ELA (ALS, sigla em inglês) após ter contraído pneumonia e, desde então, utiliza um sintetizador de voz para se comunicar. Gradualmente, foi perdendo o movimento dos seus braços e pernas, assim como do resto da musculatura voluntária, incluindo a força para manter a cabeça erguida, de modo que sua mobilidade é praticamente nula.

Em 9 de janeiro de 1986, foi nomeado pelo papa João Paulo II membro da Pontifícia Academia das Ciências.

Em 1993, participou de episódio da série Star Trek - A Nova Geração em cena em que é um holograma, conjuntamente com Newton e Einstein, jogando cartas com o personagem Data.