1959年，17岁的霍金入读牛津大学的大学学院攻读自然科学用了很少时间而得到一等荣誉学位，随后转读剑桥大学研究宇宙学。

1962年在霍金牛津大学毕业

1963年，21岁的他不幸被诊断患有肌肉萎缩性侧索硬化症即运动神经细胞病。

当时，医生曾诊断身患绝症的他只能活两年，可他一直坚强的活了下来。他被禁锢在轮椅上，只有三根手指和两只眼睛可以活动，疾病已经使他的身体严重变形，头只能朝右边倾斜，肩膀左低右高，双手紧紧并在当中，握着手掌大小的拟声器键盘，两脚则朝内扭曲着，嘴已经几乎歪成S型，只要略带微笑，马上就会现出“呲牙咧嘴”的样子。这已经成为他的标志性形象。

他不能写字，看书必须依赖一种翻书的机器。读活页文献时，必须让人将每一页平摊在一张大办公桌上，然后驱动轮椅如蚕吃桑叶般的逐页阅读。

1985年，他因患肺炎做了穿气管手术，被彻底剥夺了说话的能力，演讲和问答只能通过语音合成器来完成。

1973年，他考察黑洞附近的量子效应，发现黑洞会像天体一样发出辐射，其辐射的温度和黑洞质量成反比，这样黑洞就会因为辐射而慢慢变小，而温度却越变越高，最后以爆炸而告终。

1973年以后，他的研究转向了量子引力论。

1980年以后，霍金的兴趣转向了量子宇宙论，提出了能解决宇宙第一推动问题的无边界条件。

1985年，第一次来中国，在科大水上讲演厅作天体物理的学术报告。

1988年，霍金的科普著作《时间简史：从大爆炸到黑洞》发行，从研究黑洞出发，探索了宇宙的起源和归宿，该书被译成40余种文字，出版逾1000余万册，但因书中内容极其艰深，在西方被戏称为“读不来的畅销书”（Unread Bestseller），有学者曾指这种书之所以仍可以如此畅销，是因为书本尝试解答过去只有神学才能触及的题材：时间有没有开端，空间有没有边界。

2001年10月又一部作品《果壳中的宇宙》（The Universe in a Nutshell）出版发行。该书是《时间简史》的姐妹篇，以相对简化的手法及大量图解，诉说宇宙起源。

2002年，第二次来中国，在北京作主题为“膜的新奇世界”科普报告，向公众阐释他的关于天体演化的“M理论”。

霍金亦试图通过通俗演讲，将自己的思想与整个世界交流，除了常在英国及美国发表演说，他90年代曾两次到访日本，2002年8月曾到访杭州发表《膜的新奇世界》（Brane New World），2006年6月在香港科技大学发表《宇宙的起源》时，轰动一时，被戏称为受到“摇滚巨星”级的接待。霍金的声望，令他多次获邀到外地演说，常获国家元首接见。

霍金曾指，大众会好奇一位残障人士，为何会想到这么多宇宙论，令他成了大众媒体的宠儿。事实上，他在“星舰奇航记”中的电视系列剧“银河飞龙”饰演过自己，与爱因斯坦及牛顿一起打桥牌；他亦曾在美国卡通片《辛普森一家》中“演出”，拯救剧中的女孩。其形象也在卡通片《飞出个未来》中的一集里出现。卡通片《居家男人》中则有与其类似的角色（Steve）对其进行了滑稽的模仿。

2004年7月，他承认了自己原来的“黑洞悖论”观点是错误的。《时间简史》的副题是从大爆炸到黑洞。史蒂芬•威廉•霍金认为他一生的贡献是在经典物理的框架里，证明了黑洞和大爆炸奇点的不可避免性，黑洞越变越大，但在量子物理的框架里，他指出，黑洞因辐射而越变越小，大爆炸的奇点不断被量子效应所抹平，而且整个宇宙空间正是起始于此。理论物理学的细节在未来的20年中还会有变化，但就观念而言，已经相当完备了。

2006年，第三次来中国，他带来的仍然是自己关于宇宙学最新的研究，在香港科技大学体育馆主持一个题为"宇宙的起源"的演讲；在人民大会堂向北京的公众讲述《宇宙的起源》。

2006年，他在香港透露正与女儿合撰写一套类似于《哈利波特》、但主题是理论物理学而非魔法的小说。

2009年4月6日，霍金因病取消外访，同月20日因病送院治理，情况欠佳。2012年1月传出因脸部肌肉恶性萎缩，已严重影响其表达能力，并有可能使他无法发出独特的“电脑声”。

2012年4月6日播出的热播美剧《生活大爆炸》第五季第21集中，史蒂芬•霍金本色出演参与了客串。