1948년 노벨 물리학상을 받았다. 수상업적은 우주복사 분야에서의 발견들이었는데, 그는 주로 안정한 원자핵을 알파 입자(헬륨 원자핵)들로 때려서 붕괴시키는 방법을 밝혀주는 안개상자 사진들을 가지고 이러한 발견을 했다. 비록 그런 원자핵 붕괴가 그 이전에 관찰된 적이 있었다 하더라도 그의 자료는 이 현상을 처음으로 설명했고 다른 수단에 의한 붕괴를 설명하는 데도 유용했다.

1921년 케임브리지대학교를 졸업했고 10년 동안 캐번디시 연구소 연구원으로 있었다. 그곳에서 그는 윌슨 안개상자(이온화 입자들의 경로를 추적하는 기구)를 우주복사 연구에 맞는 자동기구로 개발하기 시작했다. 이 기구를 써서 얻은 자료에 대한 해석으로 노벨 물리학상을 받았다.

1933년에 런던대학교 물리학교수, 1937년에는 맨체스터대학교 랭워시(Langworthy) 좌 물리학교수가 되었다. 우주선 연구소를 세웠고 다른 연구부문에서의 발전을 고무했는데, 그결과 맨체스터대학교에 처음으로 전파천문학 교수직이 생겼고 조드럴뱅크 전파천문대가 세워지게 되었다. 1953년 런던의 과학기술 임피리얼 칼리지 물리학 과장 및 교수에 임명되었고, 1965년 수석 연구원이 되었다. 1969년 일대 귀족이 되었다.