Guy Hamilton sa narodil vo Francúzsku, presnejšie v Paríži rodičom pôvodom z Anglicka. Počas nacistickej okupácie pôsobil vo francúzskom odboji, po skončení vojny pracoval a zbieral skúsenosti ako asistent režiséra Carola Reeda vo filmoch The Fallen Idol (1948) a Tretí muž (1949).
Na základe týchto skúseností natočil po 3 rokoch svoj vlastný režijný debut The Ringer (1952), ktorý bol viac-menej bez povšimnutia. Nasledovalo zopár filmov – The Intruder (1954) a v tom istom roku natočil An Inspector Calls. Nasledovali The Colditz story (1955), Charley Moon (1956), Manuela (1956), A Touch of Lacerny (1959) a The Devil’s Disciple (1959), kde si výborne ustrážil hviezdne herecké trio (Lancaster, Douglas, Olivier). Vďaka týmto filmom si získaval priazeň divákov a kritiky.
V roku 1962 dostala jeho snímka The Best of Enemies (1961) Zlatý glóbus za najlepší cudzojazyčný film. Rok 1964 bol pre Guya Hamiltona prelomový, nebolo to však filmom Man in the Middle, ale pokračovaním série o slávnom agentovi 007, v bondovke č. 3 Goldfinger, na ktorú sa ľudia hrnuli a bezmála sa predalo viac ako 130 000 000 lístkov. Keďže ho práca na Goldfingerovi vyčerpala, nasledujúcu bondovku Thunderball odmietol. Pre Guya Hamiltona to bolo druhýkrát, čo odmietol režírovať agenta 007, to prvé nie patrilo prvej bondovke Dr. No (1962).
Po načerpaní síl natočil skromnú drámu Funeral in Berlin (1966) s Michael Cainenom, aby následne natočil veľkorozpočtový Battle of Britain (1969), ktorý sa považuje za jeden z najlepších vojnových filmov, aké boli kedy natočené. Po úspechu filmu Battle of Britain si na Guya Hamiltona spomenuli producenti agenta 007 a ponúkli mu réžiu bondovky č. 7 Diamonds Are Forever (1971), ktorá síce zarobila 20-násobok toho čo stála, ale kritika aj fanušíkovia série ju prijali rozpačito. Guy Hamilton sa však nedal odradiť a pokračoval v natáčaní bondovkou č. 8 Live and Let Die (1973) v podaní Rogera Moorea. V roku 1974 natočil svoju poslednú bondovku č. 9 The Man with the Golden Gun (1974), ktorá nebola dobre prijatá, ako u kritikov, tak aj u fanúšikov, čo sa prejavilo aj na tržbách. Len v USA zarobila skoro o 50 % menej a podobne si viedla aj vo zvyšku sveta.
Po dlhšej prestávke mu bola ponúknutá réžia Supermana, no kvôli daňovému exilu nemohol opustiť Anglicko 30 dní. Medzitým ale produkcia projekt kvôli náročnosti presunula do Pinewood Studios a réžiu mal na starosti Richard Donner. Guy Hamilton natočil Force 10 from Navarone (1978) s mladým Harrisonom Fordom, z ktorého však bol prepadák. V roku 1980 sa pohyboval okolo filmového Batmana, no projekt štúdio nakoniec zrušilo a tak natočil The Mirror Crack’d (1980) a o dva roky neskôr Evil Under the Sun (1982). Predposledným Hamiltonovým filmom bol priemerný Remo Williams: The Adventure Begins... (1985) a posledným Try This One for Size (1989).
Guy Hamilton natočil za 30 rokov 21 filmov, no známy je predovšetkým ako režisér bondoviek, z ktorých tieňov sa mu nikdy nepodarilo vystúpiť. Bol raz ženatý s herečkou Naomi Chance.
