McCarty nació en 1911 en South Bend, Indiana, el segundo de los cuatro hijos de un director de sucursal de la Studebaker Corporation cuando aún era una empresa de coches de caballos. En su adolescencia, McCarty se fijó el objetivo de convertirse en médico-científico, y siguió una exitosa estrategia de preparación para ser admitido en la Facultad de Medicina de la Universidad Johns Hopkins y tener un éxito temprano. Como estudiante universitario en la Universidad de Stanford, comenzó previsoramente sus estudios en el naciente campo de la bioquímica, trabajando con James Murray Luck en el recambio de proteínas en el hígado. En 1937, comenzó su formación clínica en pediatría en el Servicio Harriet Lane de la Universidad Johns Hopkins. Allí, McCarty desarrolló un interés especial por las enfermedades infecciosas -en particular, por los tratamientos farmacológicos con sulfonamidas antibacterianas que acababan de entrar en la medicina-, que posteriormente persiguió trasladándose a la Universidad de Nueva York para trabajar con William Tillett. Una beca del Consejo Nacional de Investigación en ciencias médicas y una vacante en el laboratorio de Oswald T. Avery propiciaron su traslado a la Universidad Rockefeller en 1941.

En esa época, la investigación en el laboratorio de Avery se centraba en la transformación neumocócica, la alteración heredable de una cepa neumocócica de una forma rugosa no virulenta a una forma lisa encapsulada virulenta. Con la llegada de McCarty al Instituto Rockefeller en septiembre de 1941 se cumplieron 13 años de este descubrimiento, también conocido como fenómeno Griffith. Antes de este descubrimiento, la década de 1920 había estado marcada por una mezcla de observaciones dispares sobre Streptococcus pneumoniae que parecían implicar un intercambio de receptores entre diversas bacterias cultivadas juntas en medios líquidos o expuestas a varios tipos de extractos y sobrenadantes. Con raras excepciones, los primeros investigadores en este campo estaban totalmente confundidos sobre la distinción entre genotipo y fenotipo. Ningún experimento se llevó a cabo para ser confirmado por otros observadores, por lo que todo el campo de la «paraaglutinación» estaba en cierto descrédito.

Sin embargo, en 1928, Fred Griffith, un líder en la investigación de la salud pública en Gran Bretaña, demostró que la conversión de una cepa a otra podía ocurrir in vivo en ratones. Poco después de la publicación de sus resultados, éstos fueron confirmados en varios lugares, incluido el laboratorio de Avery. El análisis se basaba en el serotipado: se sabía que la diferenciación fenotípica de los grupos de neumococos podía diagnosticarse por sus reacciones con antisueros específicos, ya reconocidos por reflejar polisacáridos capsulares químicamente distintos. Griffith no tenía ni los recursos ni la voluntad de purificar e identificar el agente responsable en los extractos de neumococo que inducía los cambios de serotipo. Pero el fenómeno de la transformación se entendía, al menos vagamente, como una alteración de lo que ahora llamaríamos factores genéticos.

Aunque interrumpidos, a veces durante años, estos estudios fueron a partir de 1928 la pieza central de la agenda del laboratorio de Avery. Alrededor de 1940, fueron activados por los esfuerzos de Colin MacLeod para purificar el agente químico responsable de los cambios de serotipo -ya sea una proteína, un ácido nucleico o alguna otra clase de molécula- y demostrar que era necesario y suficiente para causar el fenómeno Griffith. Los estudios sobre la transformación neumocócica estaban muy cargados de una gran variedad de variables, que debían ser controladas para permitir la estimación cuantitativa de la actividad transformadora en los extractos sometidos a diversas etapas de purificación. MacLeod, a lo largo de varios años de investigación, había resuelto varias cuestiones técnicas espinosas para hacer el sistema experimental algo más fiable como ensayo de la actividad biológica. Cuando McCarty llegó a la Universidad Rockefeller, el equipo de Avery ya había decidido que el reactivo activo no era una proteína, por lo que tenía que ser ARN o ADN. El progreso de esta investigación durante los tres años siguientes se describe en las memorias de McCarty, The Transforming Principle, escritas a principios de la década de 1980.

A medida que avanzaba la purificación, la exposición de los extractos a la RNasa cristalina y a los preparados de proteinasa ayudó al equipo de Avery a determinar que la actividad biológica de los extractos no dependía del ARN ni de la proteína. La DNasa cristalina no estuvo disponible hasta 1948, pero la actividad biológica se redujo rápidamente con los extractos de tejidos ricos en DNasa. La llegada de McCarty a la Universidad Rockefeller también estuvo marcada por otro hito, a saber, el desarrollo de un ensayo con reactivos de difenilamina para correlacionar positivamente el ADN con la actividad biológica. Poco a poco se hizo evidente que el material activo de los extractos purificados tenía una potencia asombrosa en microgramos de ADN que podía consumar la transformación neumocócica in vitro.

McCarty, MacLeod y Avery lucharon con el nivel de prueba necesario para afirmar que habían logrado la transformación neumocócica con ADN altamente purificado de extractos. Después de muchas indagaciones, en 1944, publicaron en el Journal of Experimental Medicine que el material activo era ADN, sin proteínas ni ningún otro polímero conocido.

Las vicisitudes de la aceptación del concepto de que «los genes son ADN» merecen los elogios académicos que han recibido. La afirmación fue, en efecto, objeto de una formidable, pero previsible, ronda de escepticismo organizado. Algunos dirían, incluso peor, que simplemente se ignoró, pero eso es manifiestamente falso, al menos en el caso de las instituciones de investigación de Nueva York. La comunidad científica no acepta con facilidad las grandes afirmaciones científicas y, en este caso, había retos asociados a la investigación sobre S. pneumoniae, que hacían especialmente difícil atraer a otros investigadores para que siguieran esta investigación. Para empezar, pocas personas tenían la experiencia necesaria con este patógeno desde el punto de vista biológico: era peligroso trabajar con él y, al mismo tiempo, era difícil de cultivar. Para ensayar su virulencia, había que utilizar ratones como filtro selectivo. Lo que más faltaba como corroboración era el examen de otros marcadores fenotípicos, además del polisacárido capsular, para determinar hasta qué punto los hallazgos sobre el gen de un antígeno neumocócico se aplicarían a otros marcadores metabólicos de S. pneumoniae.

Sin embargo, en 1953, influenciados por el enorme impacto de la estructura bihelicoidal del ADN de Watson y Crick, la mayoría de los investigadores habían aceptado plenamente el artículo de 1944. De hecho, podría decirse que la prueba formal de que el ADN codificaba material genético sólo se aproximó mucho más tarde con la síntesis en laboratorio de oligonucleótidos, y con la demostración de la actividad biológica del material genético, por ejemplo, los genes para el ARNt o los pequeños virus de ADN. Mucho antes de esta prueba formal, la mayoría de los comentaristas habían aceptado el valor heurístico sin trabas de la proposición de que, efectivamente, los genes estaban hechos de ADN.

Mientras tanto, médico-científico hasta la médula, McCarty dirigió su atención a las enfermedades promovidas por los estreptococos. Así, cuando Homer Swift se jubiló en 1946, se pidió a McCarty que dirigiera el laboratorio creado en 1922 para trabajar sobre los estreptococos y la fiebre reumática. En él trabajaba Rebecca Lancefield, que desarrolló la todavía potente clasificación serológica de los estreptococos. A partir de innumerables observaciones clínicas, combinadas con la clasificación de Lancefield, quedó claro que la fiebre reumática aguda, una grave afección inflamatoria estéril que afecta sobre todo a las articulaciones y al corazón, era una complicación de la faringitis estreptocócica del grupo A, que seguía a la infección durante varias semanas. La cadena causal de los acontecimientos sigue sin conocerse. McCarty abordó este problema estudiando tanto la biología de los estreptococos del grupo A como a los pacientes con fiebre reumática aguda ingresados en el Hospital Rockefeller.

Junto con sus estudiantes y colaboradores, durante los 20 años siguientes, el trabajo de McCarty cambió la comprensión del organismo, que pasó de ser un estreptococo grampositivo con una característica serológica particular a una de las especies bacterianas mejor caracterizadas. Los trabajos sobre la anatomía y la química de la pared celular de las bacterias no habían hecho más que empezar. Sus trabajos condujeron al aislamiento de la pared celular de los estreptococos como una entidad estructural adecuada para la inspección anatómica por microscopía electrónica. La disección química condujo a la caracterización del polisacárido específico del grupo A y del peptidoglicano, y a la identificación de su especificidad serológica en la hexosamina terminal. Para demostrar esta especificidad, primero tuvo que identificar y purificar una enzima específica que escindía la hexosamina (una hexosaminidasa) de un organismo del suelo. El tratamiento del polisacárido con esta enzima anuló su reactividad serológica. McCarty demostró además la configuración precisa del enlace de la hexosamina sintetizando tanto α- como β-N-acetil-glucosamina de ovoalbúmina y mostrando que sólo la segunda reaccionaba con los antisueros del grupo A. Una estrategia analítica similar indicó que el polisacárido de los estreptococos del grupo C se diferenciaba por tener una β-N-acetil galactosamina terminal como determinante serológico.

Paralelamente, McCarty estudió a pacientes con fiebre reumática ingresados en el Hospital Rockefeller, así como valiosas colecciones de muestras de brotes militares de la enfermedad durante la Segunda Guerra Mundial. Él y sus colaboradores descubrieron que la respuesta de los anticuerpos a varios antígenos estreptocócicos era significativamente mayor en el grupo de individuos que desarrollaron fiebre reumática aguda que en los individuos con infección no complicada. Sin embargo, la respuesta a antígenos no relacionados, por ejemplo, el toxoide diftérico, no era mayor. Descubrió que los estreptococos del grupo A secretaban cantidades inusualmente altas de DNasa, y estableció una prueba para la detección de anticuerpos producidos en respuesta a este antígeno. Esto le llevó a descubrir que los estreptococos eran capaces de producir múltiples isozimas de DNasa. Purificó la proteína C reactiva humana mediante cristalización, produjo un antisuero altamente específico y, utilizando esta prueba mucho más sencilla y sensible, descubrió que los niveles de proteína C reactiva respondían de forma más rápida y fiable que otros marcadores inflamatorios y podían servir como el indicador más preciso de la actividad inflamatoria reumática. La medición de los niveles de proteína C-reactiva para detectar la inflamación es ahora rutinaria en la práctica médica.

En sus últimos años, McCarty actuó cada vez más como estadista de las ciencias biomédicas. Durante 14 años fue médico jefe del Hospital Universitario Rockefeller y asesor de confianza y vicepresidente de la Universidad Rockefeller. Fuera de la universidad, su liderazgo fue solicitado por el Consejo de Investigación Sanitaria de la ciudad de Nueva York, la Fundación Helen Hay Whitney, el Instituto de Medicina (como miembro fundador) y numerosos consejos universitarios de visita. Durante más de 40 años, como editor, imprimió su sello de excelencia e integridad al Journal of Experimental Medicine.

Los intereses científicos y la energía de McCarty tuvieron su contrapartida en su rica vida personal. Junto con su esposa, Marjorie, McCarty tenía un amplio círculo de amigos muy cercanos, tanto en Estados Unidos como en el extranjero, que apreciaban su calidez personal, su carácter discreto, sobrio y pragmático, su ingenio y su amplio intelecto. Amaba la literatura inglesa, el teatro y las sinfonías. Le gustaba pasear por las calles y los museos de las grandes ciudades del mundo, especialmente París, Nueva York y Londres, y visitaba con frecuencia el extranjero tras su jubilación. Además, seguía estando cerca de su familia; los cuatro hermanos, que vivían en distintas partes del país, nunca dejaban de reunirse anualmente.