乔治·斯托克斯（George Gabriel Stoke）于1819年8月13日出生在爱尔兰北部Sligo郡Skreen教区，父亲加布里埃尔（Gabriel Stokes，1762-1834）是教区长，母亲伊丽莎白（Elizabeth Haughton）来自另一位教区长家庭。斯托克斯在家中八个孩子里最小，三个哥哥长大后都成为了牧师。
斯托克斯从小接受家教，到1832年13岁时才被送到都柏林（Dublin）一所学校去接受正规教育。在学校里，斯托克斯显示出不凡的几何学观察和推证能力。三年后，斯托克斯到了英国Bristol College学习，该学院院长是位数学家，是斯托克斯哥哥在剑桥大学的同学。院长对斯托克斯的数学天分非常惊讶，力劝他到剑桥深造。1837年，斯托克斯获得奖学金进入了剑桥大学Pembroke College就读。从此之后，他终其一生从未离开过该学院。
在剑桥，斯托克斯得到了数学家威廉·霍普金斯（William Hopkins，1793-1866）的喜爱和特别指导。1841年，斯托克斯以数学第一名荣誉生（Senior Wrangler）毕业并获Smith奖。学院马上提供了他一个研究员职位（Master of Pembroke College）。在霍普金斯建议和指导下，斯托克斯开始流体动力学方面的研究。
斯托克斯在1842年和1843年相继发表了两篇论文“不可压缩流体的稳态运动”（On the steady motion of incompressible fluids）和“关于流体运动的一些研究”（On some cases of fluid motion）。之后，他进一步考虑有黏性流体的运动，并于1845年发表了论文“论有内部摩擦力流体之运动”（On the theories of the internal friction of fluids in motion）。在发表此论文之前，斯托克斯发现纳维早已在1822年写下相同的方程式，不过其结论带有推测性，而斯托克斯则是基于不同的假设条件下用严格的数学理论推导出该方程式。虽然纳维在先，斯托克斯再三考虑之后还是发表了该论文。此举厥功至伟，文中严格建立起来的方程式就是千禧难题“纳维-斯托克斯方程”。
1846年，斯托克斯在英国科学促进会（British Association for the Advancement of Science）作了题为“流体动力学最新研究报告”（Report on recent researches in hydrodynamics）的著名演讲，一时好评如潮，之后各项荣誉接踵而至。
1847年，斯托克斯在数学复变函数积分和无穷级数分析中有一个有趣的发现：他描述了两个独立函数的线性组合曲线（“斯托克斯曲线”）在渐近变化过程中当变量的模越过某个阈值（“斯托克斯界线”）时会出现不连续性，后人称之为“斯托克斯现象”。
1847年，斯托克斯参与了对英国Dee Bridge断塌灾难的调查。他被委任为皇家委员会（Royal Commission）成员，对移动机车在大桥上的压力作了详尽计算和分析，确定了主要原因是火车重量超过了桥梁铸铁的承载能力。事后，他还被任命为负责研究风压对建筑结构影响的皇家委员会成员。
1849年，他在《剑桥哲学学会汇刊》发表了一篇题为“衍射动力学理论”（The dynamical theory of diffraction）的长文，证明了光的偏振面是垂直于传播方向的。同年，他还发表了一篇关于大地测量的重要论文“关于地球表面重力的变化”（On the variation of gravity at the surface of the earth），指出地表重力的测量并不依赖于地球内部的性质。同年，他接受了位于伦敦的政府矿业学院物理学教授一职。
1849年，三十而立的斯托克斯获剑桥卢卡斯数学教授（Lucasian Chair of Mathematics）席位，1851年被选为英国皇家学会院士，1854年出任皇家学会秘书，1887-1892年出任皇家学会院长。他是历史上除了牛顿以外唯一曾获英国皇家学会秘书、院长以及卢卡斯数学讲座教授三个头衔的人。
1850年，斯托克斯开始尝试考察过滤光（filtered light）。他让阳光穿过蓝色玻璃，然后将光束照射到黄色醌溶液中，以此产生强烈的黄色照明。斯托克斯对不同化合物的溶液进行了相同的实验，但发现只有一些化合物显示出与原始光束不同的颜色。
1851年，斯托克斯对德裔英国天文学家威廉·赫歇尔（William Herschel，1738-1822）在1845年报告的关于奎宁硫酸盐无色透明溶液表面在光照下会产生蓝色闪光的现象产生了极大兴趣。他亲自做了实验，发现蓝色闪光是由奎宁溶液吸收了不可见的紫外线而引起的。他将这种光命名为“荧光”（fluorescence）。后来他还发现，石英棱镜而不是玻璃棱镜可用于研究光谱的紫外线部分，从而确定了玻璃会吸收紫外线。他认为这些材料具有将不可见的紫外线辐射转化为波长较长的可见光的能力。这一材料特性被称为“斯托克斯平移”（Stokes shift），是拉曼散射（Raman scattering）的基础。研究中，他还引进了描述光偏振（polarization）状态的“斯托克斯参数”。翌年，斯托克斯把这项极其重要的研究结果以“论光折射系数的变化”（On the change of the refrangibility of light）为题发表在《英国皇家学会哲学汇刊》（Philosophical Transactions of the Royal Society）。同年，他因此项成果荣获英国皇家学会的Rumford奖章。
1851年，斯托克斯在粘性流体运动的研究工作中计算了球体在粘性介质中下落的终端速度，得到了著名的“斯托克斯定律”（Stokes law）。后来，厘米-克-秒系统中的粘度单位被命名为“斯托克斯”。
当年，斯托克斯还探讨了流体内部摩擦力对单摆运动的影响。他的研究成果是流体动力学的一个新里程碑，对一些复杂的自然现象如空中云的飘浮和水中浪的波动等作出了合理的力学解释，并对涉及水在河沟和管道中的流动以及船身在水中的表面阻力等应用设计提供了技术参考。他也曾对声学做过研究，包括风对声音强度影响的分析。
1857年，38岁功成名就的斯托克斯和剑桥Armagh天文台一位天文学家汤姆士·罗宾逊（Thomas R. Robinson，1792-1882）的女儿玛丽·苏珊娜（Mary Susanna Robinson，1825-1899）结了婚。新婚夫妇搬进了Lensfield Cottage，在那里斯托克斯还建立了一个小小实验室。夫妇俩养育有五个子女并在那里度过了余生。婚后，斯托克斯在学校和政府部门担任了较多的行政职务，并且倾向于更为实验性而不是理论性的研究。
1862年，斯托克斯在英国科学促进会作了一个题为“论电光的长光谱”（On the long spectrum of electric light）的著名演讲，报告了从一串圆盘双重反射或透射的光强度变化的实验分析结果。该报告随后发表在《英国皇家学会哲学汇刊》。
斯托克斯在化学领域也有过一些研究和贡献。他和英国科学家、英国科学促进会创始人威廉·哈考特（William V. Harcourt，1789-1871）合作，研究了各种玻璃的化学成分与光学性能之间的关系和透明度。他还和德国物理及化学家菲利克斯·霍普-塞勒（E. Felix I. Hoppe-Seyler，1825-1895）合作，发现了血红蛋白具有氧运输功能，并显示了血红蛋白溶液通过气体时所产生的颜色变化。
1869年，斯托克斯被选为英国科学促进协会主席。
1877年，斯托克斯荣获德国哥廷根大学颁发高斯奖章。
1880年代初期，斯托克斯和英国物理学家威廉·克鲁克斯（William Crookes，1832-1919）合作研究射线。当时他们认为阴极射线（cathode ray）是带负电的粒子，但德国物理学家们则不以为然。1897年3月31日，斯托克斯写信给克鲁克斯，指出德国人所说的阴极射线Kathodenstrahlen“根本就不是射线，而是分子流”。一个月后，英国物理学家约瑟夫·汤姆森（Joseph J. Thomson，1866-1940）宣布从实验中发现了电子（electron）并因之而获得了 1906年的物理学诺贝尔奖。
1889年，斯托克斯被英国皇家册封为男爵（Sir）。
1893年，斯托克斯荣获声誉崇高的英国皇家学会科普里奖章（Copley Medal）。物理学家开尔文勋爵（Lord Kelvin，1824-1907）在颁奖词中说：“五十二年前，他就开始了流体运动的主题研究，然后精巧地勾画出流体特性的完全真实本性，并以新颖的视角通过深入到物质的构成中去发现数学问题的极致之美”。记录表明，斯托克斯和开尔文勋爵有长达55年的友谊和合作，期间双方互助共进，各自成果累累。其中一件轶事说，1854年两人在一次讨论中斯托克斯推测可以用太阳光光谱中的Fraunhofer线来阐明太阳的化学成分。但由于他没有正式发表文章，后来1859年德国物理学家古斯塔夫·基尔霍夫（Gustav R. Kirchhoff，1824-1887）和罗伯特·本生（Robert W. Bunsen，1811-1899）发表频谱分析原理时，斯托克斯并不作声，毫无意念去争夺这项成果。
1899年，斯托克斯因担任卢卡斯讲座教授50周年接受了剑桥大学的喜庆，成为“禧年教授”（Professorial Jubilee）。
1901年，斯托克斯获普鲁士科学院颁发Helmholtz 奖章。
1902年，斯托克斯获剑桥大学Pembroke College授予最高荣誉。同年，他获挪威 Royal Frederick University（现为University of Oslo）授予荣誉数学博士学位。之前，斯托克斯还获得过英国剑桥、牛津、爱丁堡、格拉斯哥、阿伯丁和爱尔兰都柏林大学的荣誉博士学位。
1903年2月1日，斯托克斯在剑桥Lensfield Cottage去世，享年84岁。他被葬于剑桥的Mill Road坟场。为了纪念斯托克斯，后人在他的出生地矗立了一块牌匾。
