Guido Pontecorvo est né dans une famille de riches industriels italiens. Il fuit en Grande-Bretagne après avoir été renvoyé de son poste à Florence en 1938, en raison de son héritage juif.
Pontecorvo est directeur honoraire de l’Unité MRC de génétique cellulaire (1966-1968) et membre du personnel de recherche de l'Imperial Cancer Research Fund (1968-1975). Il est élu membre de la Royal Society en 1955.