Nació el 23 de abril de 1775 en Londres. Hijo de un barbero fabricante de pelucas. Ingresó a los 14 años en la Royal Academy de Londres, donde expuso por primera vez a la edad de 15 años. Formado en la tradición del paisaje topográfico ingles en el taller de Thomas Malton, influyéndole también la obra de Girtin, con quien trabajó en una serie de acuarelas. En el año 1799 pasó a ser socio de la Royal Academy y en 1782 se convirtió en miembro. Realizó numerosos viajes por Inglaterra, Escocia, Suiza, Francia e Italia donde produjo sobre todo acuarelas de paisajes. Sufríó las duras críticas de George Beaumont, lo que hizo que sus ventas bajaran considerablemente. En sus primeros trabajos representó escenas mitológicas e históricas con efectos atmosféricos que diluyen la luz y el calor y usó la acuarela para inducir cromáticamente sus temas de manera rápida como se observa en Sol naciente a través del vapor (1807, National Gallery, Londres) y en el tratamiento de las formas arquitectónicas, como en Dido construyendo Cartago (1815, National Gallery, Londres). También realizó numerosos grabados para su inacabada colección Liber studiorum (1806-1819). Después sus obras se caracterizan por un colorido más brillante y por la difuminación de la luz como en La bahía de Baïes (1832, National Gallery, Londres) y Ulises ridiculizando a Polifemo (1829, National Gallery, Londres). Por entonces realizó ilustraciones para libros de topografía y una colección de acuarelas con escenas venecianas.
En obras como Tempestad de nieve (1842, Tate Gallery, Londres), Paz-Entierro en el mar (1842, Tate Gallery, Londres) y Lluvia, vapor y velocidad (1844, National Gallery, Londres) intenta producir sugestiones poéticas y simbólicas preocupado también por la teoría del color, reuniendo en ella un afán científico y humanista. Otras obras de este periodo son: El "Temerario" remolcado al dique seco (1839, National Gallery, Londres), Puesta de sol en Venecia (1843, National Gallery, Londres), La aproximación a Venecia (1844, Galería Nacional de Arte de la ciudad de Washington). Falleció el 19 de diciembre de 1851 en su casa de Chelsea.