En 1984, il est diplômé d’un baccalauréat (licence aux États-Unis) en sciences au MIT (Massachusetts Institute of Technology), puis obtient une maitrise de sciences au Media Lab du MIT en 1987.
Par la suite il travaille, en tant qu’artiste résident pour Thinking Machines, une division du MIT spécialisée dans le calcul parallèle, puis intègre Whitney-Demos Production où il développe de nouveaux algorithmes pour l'image de synthèse3D sur un super-ordinateur conçu par Thinking Machines, le CM-2 (Connection Machine 2). Il est un des cofondateurs d’Optomystic, société reconnue dans la production d’images de synthèse. Il est aujourd’hui à la tête de la société GenArts, basée à Cambridge dans le Massachusetts, qui développe des effets spéciaux sous forme d’extensions pour les logiciels utilisés notamment par les studios et l’industrie du cinéma.
Les animationsParticle Dreams et Panspermia s’appuient sur la Connection Machine 2 (CM-2) pour animer et rendre des phénomènes complexes divers via des systèmes de particule. Panspermia a été aussi utilisé pour la vidéo du titre Planet Caravan, reprise de Black Sabbath par le groupe de heavy metalPantera.
Sims est l'auteur de nombreux articles scientifiques de référence sur les créatures virtuelles et l'évolution artificielle appliquée aux arts numériques. Ses créatures virtuelles utilisent un réseau de neurones pour traiter l’information qu’elles reçoivent par le biais de capteurs et agir sur des muscles virtuels en fonction de leur environnement. Les créatures ont été développées pour montrer les modes de déplacement classique en fonction de leur milieu et de leur environnement : comme la nage du serpent de mer ou du poisson, le saut, ou encore la chute, enfin la marche de par sa grande complexité n’a pas pu être étudiée.
Différents types de créatures étaient réunis au sein d’un même environnement virtuel afin d‘expérimenter les effets de compétition. Ceci a notamment permis de voir émerger la théorie de la reine rouge.
La couverture du livre de Chris LangtonArtificial Life: An Overview représente une image des créatures produites par Sims.
En 1997, Sims créé l’installationinteractiveGalápagos pour le Centre d'Intercommunication NTT à Tokyo ; cette installation dont l’une des particularités est d’être interactive se présente sous la forme de 12 écrans exposant des créatures virtuelles, le spectateur se voit offrir le choix de l’évolution de certaines au détriment des autres. Le spectateur assiste et participe à l’évolution et la mutation de ces créatures virtuelles.