1892年9月10日、米オハイオ州ウースター生まれ。父は哲学教授。

1913年、ウースター大学卒業

1916年、プリンストン大学で博士号取得、その後はケンブリッジ等

1920年、セントルイス・ワシントン大学

1923年、シカゴ大学教授

同年、コンプトン効果（Ｘ線が粒子のようにふるまい、軌道電子と衝突すると散乱後の波長が長くなる）を発見。

1927年、Wilsonとともにノーベル物理学賞受賞

受賞後は、宇宙線に関する研究成果を多数発表。

宇宙線中に荷電粒子が含まれることも発見。

1945年、セントルイス・ワシントン大学学長

1962年3月1日、カルフォルニア州バークレーにて永眠

生前の趣味は、テニス、天文、写真、音楽