Fill de pare canadenc i de mare peruana, el 1940 inicià estudis d’enginyeria civil, que interrompé en ser mobilitzat. Acabada la Segona Guerra Mundial continuà els estudis a la universitat de Pennsylvània, que canvià per l’arquitectura, i es graduà el 1948. Posteriorment anà a Chicago on, amb Ludwig Mies van der Rohe com a mentor, treballà per a l’equip Holabird, Root & Burgee fins el 1951, que s’incorporà a Skidmore, Owings & Merrill (SOM), on esdevingué un pioner de l’arquitectura high-tech i convertí Chicago en el centre de la seva activitat professional, i contribuí a definir la identitat d’aquesta ciutat amb nombrosos projectes, dels quals sobresurten els gratacels d’estructura tubular, d’entre els quals l’Inland Steel Building (1957), al qual seguiren el Chicago Civic Centre (1965), la Hancock Tower (1970), la Sears Tower (1974, actualment Willis Tower) - l’edifici més alt del món (442 m) fins el 1998 que fou superat per les Torres Petronas de Kuala Lumpur - el Madison Plaza (1982) i la Quaker Tower (1987), entre d’altres. Tingué, així mateix, una participació destacada en projectes urbanístics de la ciutat, especialment l’ambiciós Chicago 21 Plan (1973). Projectà també edificis en altres ciutats, entre els quals l’Hotel Arts de Barcelona, construït el 1992. L’any 1989 abandonà SOM i fundà Graham & Graham amb la seva segona muller.