Fill d’una rica família d’industrials farmacèutics. De formació musical autodidàctica, el 1899 fundà una orquestra d’afeccionats amb la qual feu diverses gires per Anglaterra entre el 1902 i el 1904. L’any 1906 esdevingué el primer director de la New Symphony Orchestra de Londres, fundada l’any anterior.
El 1910, assumí la direcció artística del Covent Garden, gràcies al suport econòmic familiar, on estrenà obres de Wagner, i de compositors poc habituals a Londres com Hector Berlioz i Jean Sibelius. També convidà directors com Richard Strauss, Wilhelm Furtwängler, Erich Kleiber i portà artistes de renom, com els Ballets Russos de Diaghilev (1911).
El 1915 fundà la Beecham Opera Company i, després de la Primera Guerra Mundial, fou director convidat en diversos països europeus fins a la fundació, el 1932, de l’Orquestra Filharmònica de Londres. Durant la Segona Guerra Mundial residí temporalment als Estats Units, on dirigí la Seattle Symphony Orchestra i actuà regularment al Metropolitan Opera de Nova York. També dirigí concerts al Canadà i a Austràlia.
El 1946 creà la Royal Philharmonic Orchestra, que esdevingué una de les formacions simfòniques de referència del país i amb la qual realitzà nombrosos enregistraments. Amb un repertori particularment vinculat a Mozart, Haydn i Schubert, també dirigí amb més assiduïtat Händel, Bizet, Rossini, Offenbach i Txaikovski.
Fou un dels principals divulgadors de l'obra de Jean Sibelius i, sobretot, de Frederick Delius, de qui promogué nombroses estrenes i interpretacions. També mantingué una intensa vinculació amb el món de l'òpera i dirigí diverses produccions als festivals d’Edimburg i Glyndebourne, especialment d'obres de Mozart, i contribuí a consolidar el prestigi internacional d'aquests certàmens. Es retirà l’any 1960.
Va ser reconegut amb diverses distincions. Rebé la Medalla d’Or de la Royal Philharmonic Society (1928), la Légion d’honneur francesa (1938), l’Orde de la Rosa Blanca de Finlàndia (1955) i fou nomenat membre de l’Orde dels Companys d’Honor (Companion of Honour) (1957).