Tähän artikkeliin tai osioon ei ole merkitty lähteitä, joten tiedot kannattaa tarkistaa muista tietolähteistä. Voit auttaa Wikipediaa lisäämällä artikkeliin tarkistettavissa olevia lähteitä ja merkitsemällä ne ohjeen mukaan.
Tarkennus: Vain syntymä- ja kuolinpäiville on lähde, muuten lähteetön
Hamilton toimi uransa alussa apulaisohjaajana. Vuonna 1952 valmistui The Ringer -elokuva, joka oli hänen ensimmäinen oma ohjauksensa. Hamilton ohjasi Britanniassa monta toiminta- ja draamaelokuvaa. Vuonna 1964 hän ohjasi Bond-elokuvan 007 ja Kultasormi. Sen jälkeen Hamilton ohjasi elokuvan Hautajaiset Berliinissä (Funeral in Berlin, 1966), joka myös oli osa agenttielokuvasarjaa, jonka päähenkilö oli Michael Cainen esittämä Harry Palmer.
Taistelu Englannista (Battle of Britain, 1969) oli jättibudjetilla tehty suurtuotanto. Seuraava ohjaus oli Bond-saagan kahdeksas osa, Timantit ovat ikuisia (Diamonds Are Forever, 1971). Vuonna 1973 valmistui Hamiltonin ohjaama Bond-elokuva Elä ja anna toisten kuolla (Live and Let Die), ja 1974 valmistui Hamiltonin viimeiseksi jäänyt Bond-ohjaus, 007 ja kultainen ase (The Man with the Golden Gun).
Hamilton jatkoi brittiläisen elokuvateollisuuden parissa. Navaronen haukat (Force 10 from Navarone, 1978) jäi elokuvien Rikos auringon alla (Evil Under the Sun, 1982) ja Remo – aseeton ja vaarallinen (Remo Williams: The Adventure Begins, 1985) ohella Hamiltonin viimeiseksi suurohjaustyöksi.
Vuonna 1978 Hamilton palkattiin ohjaamaan ensimmäinen Teräsmies-elokuva, kun elokuva oli tarkoitus kuvata Italiassa, mutta kun kuvauspaikaksi vaihtui Britannia, hän joutui jättäytymään pois projektista, koska hän ei voinut verotussyistä viettää kotimaassaan enempää kuin 30 päivää vuodessalähde?. Hänen tilalleen palkattiin Richard Donner.