Mặc dù bị khuyết tật bất động, nghiên cứu của Stephen Hawking đã thay đổi hiểu biết cơ bản của khoa học về vũ trụ. Là một nhà văn giỏi, ông đã xuất bản nhiều bài báo khoa học về vật lý lý thuyết và vũ trụ học cũng như ba cuốn sách nổi tiếng bán chạy nhất.
Thành tựu nghiên cứu nổi tiếng nhất của ông là lý thuyết của ông về bức xạ Hawking liên quan đến bản chất của năng lượng trong các lỗ đen. Ông kết luận rằng cuối cùng tất cả khối lượng-năng lượng bên trong một lỗ đen đều bốc hơi. Với Sir Roger Penrose, Hawking đã chỉ ra rằng thuyết tương đối của Einstein ngụ ý rằng không gian và thời gian bắt đầu với Vụ nổ lớn và được thiết lập để kết thúc trong các lỗ đen. Hawking cũng đưa ra giả thuyết rằng vũ trụ không có ranh giới hay cạnh.
Người nhận 12 bằng danh dự, Hawking đã được trao tặng danh hiệu Chỉ huy Đơn vị Xuất sắc nhất của Đế quốc Anh, hay CBE, vào năm 1982 và được phong tặng Danh hiệu Đồng hành vào năm 1989. Ông đã nhận được nhiều giải thưởng, huy chương khác và giải thưởng.
Ở tuổi 21, Hawking được chẩn đoán mắc bệnh ALS, một bệnh thần kinh vận động. Kết quả là anh ấy gần như bất động hoàn toàn và phải nói chuyện thông qua bộ tổng hợp giọng nói. Bất chấp khuyết tật này, anh vẫn tiếp tục theo học tại Đại học Cambridge để lấy bằng Tiến sĩ. Từ năm 1979 cho đến năm 2009, ông là Giáo sư Toán học Lucasian tại Cambridge, một vị trí trước đó được tổ chức vào năm 1669 bởi Isaac Newton. Anh ấy vẫn là một bộ phận tích cực của Đại học Cambridge với tư cách là Giám đốc Nghiên cứu tại Trung tâm Vũ trụ học Lý thuyết.