증기기관을 만들어 산업혁명에 결정적인 공헌을 했으며, 1785년 영국 왕립학회의 회원으로 선출되었던 그는 1736년 영국 스코틀랜드의 그린녹(Greenock)에서 태어났으며. 회계사이자 조선과 건축업을 성공적으로 경영하던 아버지의 도움으로 어려서부터 좋은 작업 시설을 갖추고 다양한 모형을 만들었다. 수학도구 제작되기로 결심하고 1757년부터 사분의(四分儀), 컴퍼스, 눈금자등을 만들면서 과학자들과도  친분을 쌓았으며. 1759년경에는 작동력으로서의 스팀에 관한 연구를 하였다.
1763년부터 64년까지 저압증기기관인 뉴코멘 엔진(Newcomen Engine)의 모형을 수리하면서 비효율성에 충격을 받아 이를 개선하기위해 연구 하던중 그의 첫 번째이자 위대한 발명품인 분리복수기(分離復水器)를 발명하였다.
1768년 소형 시험기관을 만들고, 다음 해 '화력기관에서 증기와 연료소비를 줄이는 새로운 방법(A New Invented Method of Lessening the Consumption of Steam and Fuel in Fire Engines)'으로 특허를 받는다. 이어 1782년 순환식 증기기관으로 특허를 받고, 1784년에는 더욱 발전된 형태인 수평운동 장치를 발명했는데, 그는 이를 "내가 발명한 장치 중 가장 천재적이고 간단한 작품"이라고 자평했다. 1806년 글래스고우대학교 법학박사, 1814년 프랑스 과학 아카데미의 외국인 준회원이 되었고, 준남작이 수여되었지만 거절했다.  
그는 마력(Horse Power)이라는 단어를 처음 사용하였고 힘의 SI단위도 그에 의해 명명되었다.