McCarty syntyi vuonna 1911 South Bendissä Indianassa Studebaker Corporationin sivukonttorin johtajan toisena neljästä pojasta, kun yritys vielä valmisti hevosvetoisia vaunuja. Teini-ikäisenä McCarty asetti tavoitteekseen tulla lääkäriksi ja tiedemieheksi, ja hän noudatti menestyksekästä strategiaa valmistautuakseen pääsemään Johns Hopkinsin yliopiston lääketieteelliseen tiedekuntaan ja menestyäkseen siellä varhaisessa vaiheessa. Opiskelijana Stanfordin yliopistossa hän aloitti opinnot syntymässä olevalla biokemian alalla työskentelemällä James Murray Luckin kanssa maksan proteiinien vaihtumisen parissa. Vuonna 1937 hän aloitti pediatrian kliinisen harjoittelun Johns Hopkinsin yliopiston Harriet Lane -yksikössä. Siellä McCartylle kehittyi erityinen kiinnostus tartuntatauteihin – erityisesti antibakteerisiin sulfonamidilääkehoitoihin, jotka olivat juuri tulossa lääketieteeseen – jota hän myöhemmin jatkoi siirtymällä New Yorkin yliopistoon työskentelemään William Tillettin kanssa. National Research Councilin apuraha lääketieteen alalla ja avoin paikka Oswald T. Averyn laboratoriossa vauhdittivat hänen siirtymistään Rockefellerin yliopistoon vuonna 1941.

Averyn laboratorion tutkimus keskittyi tuolloin pneumokokin transformaatioon, pneumokokkikannan periytyvään muuttumiseen ei-virulenttisesta karkeasta muodosta virulenttiseen sileään kapseloituun muotoon. McCartyn saapuessa Rockefeller-instituuttiin syyskuussa 1941 tuli kuluneeksi 13 vuotta tästä löydöstä, joka tunnetaan myös Griffithin ilmiönä. Ennen tätä löytöä 1920-luvulla oli tehty Streptococcus pneumoniae -bakteerista hajanaisia havaintoja, joihin näytti liittyvän reseptorien vaihtoa erilaisten bakteerien välillä, joita oli joko kasvatettu yhdessä nestemäisissä väliaineissa tai altistettu erilaisille uutteille ja supernatanteille. Harvoja poikkeuksia lukuun ottamatta alan varhaiset tutkijat olivat täysin hämmentyneitä genotyypin ja fenotyypin välisestä erosta. Yhtään yksittäistä koetta ei viety eteenpäin muiden tutkijoiden vahvistettavaksi, joten koko ”paraagglutinaation” ala oli jossain määrin huonossa maineessa.

Mutta vuonna 1928 Fred Griffith, kansanterveystutkimuksen johtava henkilö Britanniassa, osoitti, että yhden kannan muuntuminen toiseksi saattoi tapahtua in vivo hiirissä. Pian hänen tulostensa julkaisemisen jälkeen ne vahvistettiin useilla tahoilla, myös Averyn laboratoriossa. Analyysi perustui serotyypin määritykseen: tiedettiin, että pneumokokkiryhmien fenotyyppinen erilaistuminen voitiin diagnosoida niiden reagoimalla spesifisiin antiseerumeihin, joiden jo tiedettiin heijastavan kemiallisesti erilaisia kapselipolysakkarideja. Griffithillä ei ollut resursseja eikä halua puhdistaa ja tunnistaa serotyyppimuutoksia aiheuttavaa tekijää pneumokokkiuutteista. Mutta transformaatioilmiön ymmärrettiin ainakin epämääräisesti sisältävän muutoksia, joita nyt kutsumme geneettisiksi tekijöiksi.

Vaikka nämä tutkimukset keskeytyivät joskus vuosiksi kerrallaan, ne olivat vuodesta 1928 lähtien Averyn laboratorio-ohjelman keskipisteenä. Noin vuonna 1940 ne aktivoituivat Colin MacLeodin pyrkimyksissä puhdistaa serotyypin muutoksista vastaava kemiallinen tekijä – olipa kyseessä sitten proteiini, nukleiinihappo tai jokin muu molekyyliluokka – ja osoittaa, että se oli välttämätön ja riittävä Griffithin ilmiön aiheuttamiseen. Pneumokokkitransformaatiota koskevia tutkimuksia rasittivat suuresti lukuisat muuttujat, joita oli valvottava, jotta transformaatioaktiivisuutta voitaisiin arvioida kvantitatiivisesti eri puhdistusvaiheissa olevissa uutteissa. MacLeod oli useiden tutkimusvuosien aikana ratkaissut useita hankalia teknisiä kysymyksiä, jotta koejärjestelmästä olisi tullut jonkin verran luotettavampi biologisen aktiivisuuden määritysmenetelmä. Kun McCarty saapui Rockefellerin yliopistoon, Averyn ryhmä oli juuri ja juuri päättänyt, että aktiivinen reagenssi ei ollut proteiini, joten sen oli oltava joko RNA tai DNA. Tämän tutkimuksen edistymistä seuraavien kolmen vuoden aikana kuvataan McCartyn 1980-luvun alussa kirjoittamassa muistelmateoksessa The Transforming Principle.

Puhdistuksen edetessä uutteiden altistaminen kiteiselle RNaasille ja proteinaasivalmisteille auttoi Averyn ryhmää toteamaan, että uutteiden biologinen aktiivisuus ei ollut riippuvainen RNA:sta tai proteiinista. Kiteistä DNaasia ei ollut saatavilla ennen vuotta 1948, mutta biologinen aktiivisuus väheni nopeasti kudosuutteissa, joissa oli runsaasti DNaasia. McCartyn saapumista Rockefellerin yliopistoon leimasi myös toinen virstanpylväs, nimittäin difenyyliamiinireagenssimäärityksen kehittäminen DNA:n ja biologisen aktiivisuuden positiivisen korrelaation määrittämiseksi. Vähitellen kävi ilmeiseksi, että puhdistettujen uutteiden aktiivisella aineella oli hämmästyttävän suuri teho mikrogrammoina DNA:ta, joka pystyi suorittamaan pneumokokin transformaation in vitro.

McCarty, MacLeod ja Avery painiskelivat sen todistusstandardin kanssa, jota vaadittiin, jotta he voisivat väittää saavuttaneensa pneumokokin transformaation uutteista saadulla erittäin puhdistetulla DNA:lla. Pitkän itsetutkiskelun jälkeen he julkaisivat vuonna 1944 Journal of Experimental Medicine -lehdessä, että aktiivinen aine oli DNA, josta puuttui proteiini tai mikään muu tunnettu polymeeri.

Käsitteen ”geenit ovat DNA:ta” hyväksymisen käänteentekevä kehitys ansaitsee saamansa tieteellisen kiitoksen. Väite joutui tosiaankin järjestäytyneen skeptisyyden mahtavan, mutta ennakoitavissa olevan kierroksen kohteeksi. Jotkut sanoisivat, mikä on vielä pahempaa, että se yksinkertaisesti jätettiin huomiotta, mutta tämä ei selvästikään pidä paikkaansa ainakaan New Yorkin tutkimuslaitosten tapauksessa. Tiedeyhteisö ei hyväksy suuria tieteellisiä väitteitä helpolla, ja tässä tapauksessa S. pneumoniae -tutkimukseen liittyi haasteita, jotka tekivät erityisen vaikeaksi houkutella muita tutkijoita jatkamaan tätä tutkimusta. Aluksi harvalla oli tarvittavaa asiantuntemusta tämän patogeenin biologisesta näkökulmasta – sen kanssa työskentely oli vaarallista, ja samalla se oli hankala kasvattaa. Sen virulenssin määrittämiseksi oli käytettävä hiiriä valikoivana suodattimena. Kriittisimmin puuttui vahvistukseksi muiden fenotyyppisten merkkiaineiden tutkiminen kapselipolysakkaridin lisäksi, jotta voitaisiin selvittää, missä määrin yhden pneumokokkiantigeenin geenistä tehdyt havainnot soveltuisivat muihin S. pneumoniae -bakteerin aineenvaihdunnallisiin merkkiaineisiin.

Vuoteen 1953 mennessä Watsonin ja Crickin DNA:n bihelikaalisen rakenteen valtavan vaikutuksen vaikutuksesta suurin osa tutkijoista oli kuitenkin hyväksynyt vuoden 1944 artikkelin täysin. Itse asiassa voisi sanoa, että virallista todistusta siitä, että DNA koodasi geneettistä materiaalia, lähestyttiin vasta paljon myöhemmin oligonukleotidien laboratoriosynteesillä ja geneettisen materiaalin biologisen aktiivisuuden osoittamisella, esimerkiksi tRNA:n tai pienten DNA-virusten geeneillä. Kauan ennen tätä muodollista todistusta useimmat kommentaattorit olivat hyväksyneet sen väitteen rajoittamattoman heuristisen arvon, että geenit todellakin koostuivat DNA:sta.

Välillä McCarty, joka oli läpikotaisin lääkäri-tieteilijä, käänsi huomionsa streptokokkien edistämiin sairauksiin. Niinpä kävi, että Homer Swiftin jäädessä eläkkeelle vuonna 1946 McCartya pyydettiin johtamaan laboratoriota, joka oli perustettu vuonna 1922 tutkimaan streptokokkeja ja reumakuumetta. Tämä oli Rebecca Lancefieldin tieteellinen koti, ja hän kehitti edelleen vaikuttavan streptokokkien serologisen luokittelun. Lukemattomien kliinisten havaintojen ja Lancefieldin luokittelun perusteella oli selvää, että akuutti reumakuume, vakava steriili tulehdustila, joka vaikuttaa erityisesti niveliin ja sydämeen, oli A-ryhmän streptokokin aiheuttaman nielutulehduksen komplikaatio, joka seurasi infektiota useita viikkoja. Syy-seurausketju on edelleen hämärän peitossa. McCarty tarttui tähän ongelmaan tutkimalla sekä A-ryhmän streptokokkien biologiaa että Rockefellerin sairaalaan otettuja akuuttia reumakuumetta sairastavia potilaita.

Yhteistyössä oppilaidensa ja yhteistyökumppaneidensa kanssa McCartyn työ muutti seuraavien 20 vuoden aikana käsitystä organismista grampositiivisesta streptokokista, jolla on tietty serologinen erityispiirre, yhdeksi parhaiten luonnehdituista bakteerilajeista. Bakteerien soluseinän anatomiaa ja kemiaa koskeva työ oli vasta alkamassa. Hänen työnsä johti streptokokin soluseinän eristämiseen rakenteellisena kokonaisuutena, joka soveltuu elektronimikroskooppiseen anatomiseen tarkasteluun. Kemiallinen pilkkominen johti A-ryhmän spesifisen polysakkaridin ja peptidoglykaanin karakterisointiin ja sen serologisen spesifisyyden tunnistamiseen terminaalisessa heksosamiinissa. Tämän spesifisyyden osoittamiseksi hänen oli ensin tunnistettava ja puhdistettava spesifinen entsyymi, joka pilkkoi heksosamiinia (heksosaminidaasi) maaperän organismista. Polysakkaridin käsittely tällä entsyymillä poisti sen serologisen reaktiivisuuden. McCarty osoitti lisäksi heksosamiinisidoksen tarkan konfiguraation syntetisoimalla sekä α- että β-N-asetyyliglukosamiinia sisältävää ovalbumiinia ja osoittamalla, että vain jälkimmäinen reagoi A-ryhmän antiseerumien kanssa. Samanlainen analyysistrategia osoitti, että C-ryhmän streptokokkien polysakkaridi erosi toisistaan siten, että serologisena determinanttina oli terminaalinen β-N-asetyyligalaktosamiini.

Rinnakkain McCarty tutki Rockefellerin sairaalaan tulleita reumakuumepotilaita sekä arvokkaita näytekokoelmia, jotka olivat peräisin sotilaallisista tautiepidemioista toisen maailmansodan aikana. Hän ja hänen työtoverinsa havaitsivat, että vasta-ainevasteet useille streptokokkiantigeeneille olivat huomattavasti korkeammat akuutin reumakuumeen sairastaneiden ryhmässä kuin komplisoitumatonta infektiota sairastaneilla henkilöillä. Vaste muihin antigeeneihin, esimerkiksi kurkkumätä-toksoidiin, ei kuitenkaan ollut lisääntynyt. Hän havaitsi, että A-ryhmän streptokokit erittivät epätavallisen suuria määriä DNaasia, ja hän kehitti testin, jolla osoitetaan vasta-aineita, joita tuotetaan vasteena tälle antigeenille. Tämä johti siihen, että streptokokit kykenivät tuottamaan useita DNaasin isotsymejä. Hän puhdisti ihmisen C-reaktiivisen proteiinin kiteyttämällä, valmisti erittäin spesifisen antiseerumin ja havaitsi tämän paljon yksinkertaisemman ja herkemmän testin avulla, että C-reaktiivisen proteiinin pitoisuudet reagoivat nopeammin ja luotettavammin kuin muiden tulehdusmerkkien pitoisuudet ja että C-reaktiivisen proteiinin pitoisuudet voivat toimia tarkimpana reumaattisen tulehdusaktiivisuuden indikaattorina. C-reaktiivisen proteiinin pitoisuuksien mittaaminen tulehduksen havaitsemiseksi on nykyään rutiinia lääketieteellisessä käytännössä.

Myöhempinä vuosinaan McCarty toimi yhä enemmän biolääketieteen valtiomiehenä. Hän toimi 14 vuoden ajan Rockefellerin yliopistollisen sairaalan ylilääkärinä sekä Rockefellerin yliopiston luottamusmiehenä ja varapresidenttinä. Yliopiston ulkopuolella hänen johtajuuttaan hakivat New Yorkin kaupungin terveystutkimusneuvosto, Helen Hay Whitney -säätiö, Institute of Medicine (perustajajäsenenä) ja lukuisat yliopistojen vierailijalautakunnat. Yli 40 vuoden ajan päätoimittajana hän antoi Journal of Experimental Medicine -lehdelle leimansa huippuosaamisesta ja rehellisyydestä.

McCartyn tieteellisille kiinnostuksen kohteille ja energisyydelle oli vastine hänen rikkaassa henkilökohtaisessa elämässään. Vaimonsa Marjorien kanssa McCartylla oli laaja joukko erittäin läheisiä ystäviä sekä Yhdysvalloissa että ulkomailla, jotka arvostivat McCartyn henkilökohtaista lämpöä, hänen hillittyä, säästeliästä ja pragmaattista luonnettaan, hänen nokkeluuttaan ja hänen laaja-alaista älyään. Hän rakasti englantilaista kirjallisuutta, teatteria ja sinfonioita. Hän vaelteli mielellään maailman suurten kaupunkien, erityisesti Pariisin, New Yorkin ja Lontoon, kaduilla ja museoissa ja vieraili usein ulkomailla eläkkeelle jäätyään. Lisäksi hän pysyi lähellä perhettään; neljä veljeä, jotka asuivat eri puolilla maata, eivät koskaan jättäneet tapaamatta vuosittaisia tapaamisia.