Estudià a la Universitat de Cambridge i al Saint Bartholomew's Hospital de Londres. Dirigí els Wellcome Physiological Research Laboratories (1904-14), on dugué a terme una sèrie d’estudis sobre la composició i els efectes del sègol banyut i sobre l’acció de la histamina en el xoc quirúrgic i en l’anafilaxi. El 1914 fou nomenat cap del departament de bioquímica i farmacologia del Medical Research Council i, posteriorment, director del National Institute for Medical Research (1928-42). El 1936 rebé, juntament amb Otto Loewi, el premi Nobel de medicina i fisiologia pels seus treballs sobre la transmissió química dels impulsos nerviosos.