McCarty blev født i 1911 i South Bend, Indiana, som den anden af fire sønner af en filialdirektør for Studebaker Corporation, mens det stadig var et firma for hestetrukne vogne. I teenageårene satte McCarty sig det mål at blive læge-videnskabsmand, og han fulgte en vellykket strategi for at forberede sig til optagelse på og tidlig succes på Johns Hopkins University Medical School. Som studerende på Stanford University påbegyndte han på fornuftig vis sine studier inden for det spirende område biokemi og arbejdede sammen med James Murray Luck om proteinomsætning i leveren. I 1937 påbegyndte han sin kliniske uddannelse i pædiatri på Harriet Lane Service på Johns Hopkins University. Her udviklede McCarty en særlig interesse for infektionssygdomme – især for antibakterielle sulfonamidpræparater, som netop var på vej ind i lægevidenskaben – som han efterfølgende forfulgte ved at flytte til New York University for at arbejde sammen med William Tillett. Et National Research Council Fellowship inden for medicinske videnskaber og en ledig stilling i Oswald T. Averys laboratorium ansporede ham til at flytte til Rockefeller University i 1941.

På det tidspunkt var forskningen i Averys laboratorium fokuseret på pneumokoktransformationen, den arvelige ændring af en pneumokokstamme fra en ikke-virulent grov form til en virulent glat indkapslet form. McCartys ankomst til Rockefeller-instituttet i september 1941 markerede 13 år siden denne opdagelse, også kendt som Griffith-fænomenet. Før denne opdagelse havde 1920’erne været præget af en blanding af forskellige observationer af Streptococcus pneumoniae, som syntes at indebære en udveksling af receptorer mellem forskellige bakterier, der enten var dyrket sammen i flydende medier eller udsat for forskellige former for ekstrakter og supernatanter. Med få undtagelser var de tidlige forskere på dette område helt forvirrede over forskellen mellem genotype og fænotype. Intet enkelt eksperiment blev videreført til bekræftelse af andre observatører, så hele området “para-agglutination” var i en vis miskredit.

I 1928 påviste Fred Griffith, der var førende inden for forskning i folkesundhed i Storbritannien, imidlertid, at omdannelse af en stamme til en anden kunne ske in vivo i mus. Kort efter offentliggørelsen af hans resultater blev de bekræftet fra flere sider, bl.a. i Averys laboratorium. Analysen var baseret på serotyping: man vidste, at den fænotypiske differentiering af pneumokokgrupper kunne diagnosticeres ved deres reaktioner med specifikke antisera, som allerede var kendt for at afspejle kemisk forskellige kapselpolysaccharider. Griffith havde hverken ressourcerne eller lysten til at rense og identificere det ansvarlige agens i pneumokokeksekstrakter, der fremkaldte serotypeskiftet. Men man forstod i det mindste vagt, at fænomenet transformation omfattede en ændring af det, vi i dag ville kalde genetiske faktorer.

Selv om disse undersøgelser blev afbrudt, nogle gange i flere år ad gangen, var de fra 1928 og fremefter det centrale punkt på Averys laboratorieprogram. Omkring 1940 blev de aktiveret af Colin MacLeods bestræbelser på at rense det kemiske middel, der var ansvarlig for ændringer i serotypen – hvad enten det var protein, nukleinsyre eller en anden molekylklasse – og påvise, at det var nødvendigt og tilstrækkeligt til at forårsage Griffith-fænomenet. Undersøgelser af pneumokokkertransformation var stærkt belastet af en lang række variabler, som skulle kontrolleres for at muliggøre en kvantitativ vurdering af den transformerende aktivitet i ekstrakter, der gennemgik forskellige rensningsstadier. MacLeod havde i løbet af en række års forskning løst adskillige vanskelige tekniske problemer for at gøre forsøgssystemet noget mere pålideligt som et forsøg til bestemmelse af biologisk aktivitet. Da McCarty ankom til Rockefeller University, havde Averys hold næsten besluttet, at det aktive reagens ikke var et protein, og at det derfor måtte være enten RNA eller DNA. Forløbet af denne forskning i løbet af de næste tre år er beskrevet i McCartys erindringsbog The Transforming Principle, der blev skrevet i begyndelsen af 1980’erne.

I takt med at rensningen skred frem, hjalp eksponering af ekstrakter for krystallinsk RNase og proteinasepræparater Averys hold med at fastslå, at den biologiske aktivitet af ekstrakterne ikke var afhængig af RNA eller protein. Krystallinsk DNase var ikke tilgængelig før 1948, men den biologiske aktivitet blev hurtigt reduceret af vævsekstrakter, der var rige på DNase. McCartys ankomst til Rockefeller University blev også markeret af en anden milepæl, nemlig udviklingen af et diphenylaminreagensassay til positiv korrelation af DNA med biologisk aktivitet. Det blev efterhånden klart, at det aktive materiale i rensede ekstrakter havde en forbløffende høj styrke i mikrogram DNA, der kunne fuldføre pneumokoktransformation in vitro.

McCarty, MacLeod og Avery kæmpede med den bevisstandard, der var nødvendig for at hævde, at de havde fuldført pneumokoktransformation med højt renset DNA fra ekstrakter. Efter megen selvransagelse offentliggjorde de i 1944 i Journal of Experimental Medicine, at det aktive materiale var DNA, uden protein eller andre kendte polymerer.

Den omskiftelige accept af begrebet, at “gener er DNA”, fortjener den videnskabelige ros, som de har fået. Påstanden var ganske vist genstand for en formidabel, men forudsigelig runde af organiseret skepsis. Nogle ville sige, endnu værre, at den simpelthen blev ignoreret, men det er åbenlyst usandt, i hvert fald hvad angår forskningsinstitutionerne i New York. Det videnskabelige samfund accepterer ikke uden videre store videnskabelige påstande, og i dette tilfælde var der udfordringer forbundet med forskning i S. pneumoniae, hvilket gjorde det særligt vanskeligt at tiltrække andre forskere til at forfølge denne forskning. Til at begynde med var der kun få mennesker, der havde den nødvendige ekspertise med dette patogen ud fra et biologisk perspektiv – det var farligt at arbejde med, og samtidig var det vanskelig at dyrke. For at kunne undersøge dens virulens var man nødt til at bruge mus som et selektivt filter. Det mest kritiske, der manglede som bekræftelse, var undersøgelsen af andre fænotypiske markører ud over kapselpolysaccharidet for at afgøre, i hvilket omfang resultaterne vedrørende genet for et pneumokok-antigen ville gælde for andre metaboliske markører for S. pneumoniae.

I 1953 havde flertallet af forskerne imidlertid, påvirket af den enorme effekt af Watson og Cricks bihelikale struktur af DNA, fuldt ud accepteret artiklen fra 1944. Faktisk kan man sige, at det formelle bevis for, at DNA kodede for genetisk materiale, først meget senere blev tilnærmet ved laboratoriesyntesen af oligonukleotider og ved påvisningen af genetisk materiales biologiske aktivitet, f.eks. gener for tRNA eller små DNA-virus. Længe før dette formelle bevis havde de fleste kommentatorer accepteret den uhindrede heuristiske værdi af udsagnet om, at generne faktisk var lavet af DNA.

I mellemtiden vendte McCarty, der var læge og videnskabsmand gennem og gennem, sin opmærksomhed mod sygdomme, der blev fremmet af streptokokker. Det var således, at McCarty, da Homer Swift gik på pension i 1946, blev bedt om at lede det laboratorium, der blev oprettet i 1922 for at arbejde med streptokokker og reumatisk feber. Dette var det videnskabelige hjemsted for Rebecca Lancefield, som udviklede den stadig effektive serologiske klassifikation af streptokokker. Ud fra utallige kliniske observationer, kombineret med Lancefields klassifikation, stod det klart, at akut reumatisk feber, en alvorlig steril inflammatorisk tilstand, der især rammer leddene og hjertet, var en komplikation til gruppe A-streptokokfaryngitis, der fulgte flere uger efter infektionen. Den kausale kæde af begivenheder er stadig uklar. McCarty tog fat på dette problem ved at studere både gruppe A-streptokokkers biologi og patienter med akut reumatisk feber, der blev indlagt på Rockefeller Hospital.

Sammen med sine studerende og samarbejdspartnere ændrede McCartys arbejde i løbet af de næste 20 år forståelsen af organismen fra en grampositiv streptokok med en særlig serologisk egenskab til en af de bedst karakteriserede bakteriearter. Arbejdet med bakteriernes cellevægsanatomi og -kemi var først lige begyndt. Hans arbejde førte til isolering af streptokokcernes cellevæg som en strukturel enhed, der egner sig til anatomisk inspektion ved hjælp af elektronmikroskopi. Den kemiske dissektion førte til karakterisering af det gruppe A-specifikke polysaccharid og peptidoglykanet samt identifikation af dets serologiske specificitet i den terminale hexosamin. For at bevise denne specificitet måtte han først identificere og rense et specifikt enzym, der spaltede hexosamin (en hexosaminidase) fra en jordorganisme. Behandling af polysaccharidet med dette enzym ophævede dets serologiske reaktivitet. McCarty påviste endvidere den præcise konfiguration af hexosaminbindingen ved at syntetisere både α- og β-N-acetyl-glucosamin ovalbumin og vise, at kun det andet reagerede med gruppe A-antisera. En lignende analysestrategi viste, at polysaccharidet af gruppe C-streptokokker adskilte sig ved at have en terminal β-N-acetyl-galactosamin som serologisk determinant.

Parallelt hermed undersøgte McCarty patienter med reumatisk feber, der blev indlagt på Rockefeller Hospital, samt værdifulde prøvesamlinger fra militære udbrud af sygdommen under Anden Verdenskrig. Han og hans medarbejdere fandt, at antistofresponserne mod flere streptokok-antigener var betydeligt højere i den gruppe af personer, der udviklede akut reumatisk feber, end hos personer med ukompliceret infektion. Responsen på ikke-relaterede antigener, f.eks. difteritoksoid, var imidlertid ikke øget. Han fandt ud af, at gruppe A-streptokokker udskiller usædvanligt store mængder DNase, og han etablerede en test til påvisning af antistoffer, der produceres som reaktion på dette antigen. Dette førte til opdagelsen af, at streptokokker var i stand til at producere flere isozymer af DNase. Han rensede humant C-reaktivt protein ved hjælp af krystallisering, fremstillede et meget specifikt antiserum og fandt ved hjælp af denne meget enklere og mere følsomme test, at niveauet af C-reaktivt protein reagerede hurtigere og mere pålideligt end andre inflammatoriske markører og kunne tjene som den mest nøjagtige indikator for reumatisk inflammatorisk aktivitet. Måling af C-reaktivt proteinniveau til påvisning af inflammation er nu rutine i lægepraksis.

I sine senere år fungerede McCarty i stigende grad som statsmand for de biomedicinske videnskaber. Han fungerede i 14 år som overlæge for Rockefeller University Hospital og som en betroet rådgiver og vicepræsident for Rockefeller University. Uden for universitetet blev hans lederskab efterspurgt af New York City Health Research Council, Helen Hay Whitney Foundation, Institute of Medicine (som chartermedlem) og adskillige besøgsråd på universiteterne. I mere end 40 år satte han som redaktør sit stempel af ekspertise og integritet på Journal of Experimental Medicine.

McCartys videnskabelige interesser og energi havde et modstykke i hans rige personlige liv. Sammen med sin kone, Marjorie, havde McCarty en bred kreds af meget nære venner, både i USA og i udlandet, som værdsatte hans personlige varme, hans lavmælte, sparsomme og pragmatiske karakter, hans humor og hans vidtfavnende intellekt. Han elskede engelsk litteratur, teater og symfonier. Han elskede at vandre rundt i gaderne og på museerne i verdens store byer, især Paris, New York og London, og han besøgte ofte udlandet efter sin pensionering. Desuden forblev han tæt knyttet til sin familie; de fire brødre, der boede i forskellige dele af landet, mødtes hvert år til årlige sammenkomster.