En 2001 compartió el Premio Nobel de Fisiología o Medicina con Leland H. Hartwell y Paul M. Nurse por sus descubrimientos relativos al papel de las ciclinas y las quinasas dependientes de ciclinas en el ciclo celular.
Encontró que las ciclinas empiezan a producirse tras la fecundación del óvulo y sus niveles aumentan durante la interfase, después de lo cual descienden abruptamente antes de terminarse la mitosis en cada división celular.
Él y otros mostraron a continuación que las ciclinas se unen y activan a una familia de proteína quinasas, conocidas hoy como las quinasas dependientes de ciclinas, una de las cuales había sido ya identificada por Paul Nurse como un regulador crítico del ciclo celular.
En 1991, empezó a trabajar en el Imperial Cancer Research Fund (actualmente Cancer Research UK) en South Mimms, Reino Unido.
En junio de 2015, tras unas palabras jocosas tildadas de machistas ante periodistas científicas en Corea del Sur, una campaña en su contra en Twitter acabó forzándolo a presentar su dimisión como doctor honorario del University College de Londres[1] (UCL) y del comité del que era miembro de la Royal Society.