Graduat en medicina i cirurgia pel St Batholomew’s Hospital de Londres (1978), el 1987 es graduà en medicina per la Universitat de Cambridge. Posteriorment feu carrera docent i recerca a la Universitat d’Oxford, on el 1989 creà un laboratori per a investigar els mecanismes de detecció dels nivells d’oxigen en les cèl·lules i les funcions reguladores de l’eritropoetina. Amb independència i paral·lelament a les investigacions de William G. Kaelin i Gregg L. Semenza, descobrí les funcions de la proteïna HIF (sigla de l’anglès hypoxia-inducible factor) en la producció d’hematies en condicions de falta d’oxigen. Per aquest descobriment rebé el premi Nobel de medicina (2019), compartit amb William G. Kaelin i Gregg L. Semenza, guardó precedit dels premis Gardner International (2010) i Albert Lasker (2016), compartits també amb els mateixos investigadors. L’any 2014 rebé el títol de sir.