McCarty 1911-ben született az Indiana állambeli South Bendben, a Studebaker Corporation fiókvezetőjének négy fia közül másodikként, amikor még lóvontatású kocsikat gyártó cég volt. Tizenéves korában McCarty azt a célt tűzte ki maga elé, hogy orvos-tudós lesz, és sikeres stratégiát követett, hogy felkészüljön a Johns Hopkins Egyetem orvosi karára való felvételre, ahol hamarosan sikereket ért el. A Stanford Egyetem egyetemi hallgatójaként előrelátóan kezdte meg tanulmányait a biokémia születőben lévő területén, James Murray Luckkal együtt dolgozott a máj fehérjeforgalmán. 1937-ben kezdte meg klinikai képzését a gyermekgyógyászatban a Johns Hopkins Egyetem Harriet Lane Szolgálatánál. Ott McCarty különös érdeklődést mutatott a fertőző betegségek iránt – különösen az orvoslásba éppen csak bekerülő antibakteriális szulfonamid gyógyszeres kezelések iránt -, amelyet később a New York-i Egyetemre költözve William Tillett mellett folytatott. A Nemzeti Kutatási Tanács orvostudományi ösztöndíja és egy álláslehetőség Oswald T. Avery laboratóriumában sarkallta 1941-ben a Rockefeller Egyetemre költözésre.

Az Avery-laboratóriumban folyó kutatás ekkoriban a pneumococcus transzformációra, a pneumococcustörzs örökletes változására összpontosított a nem vírusos durva formából a virulens sima kapszulázott formába. McCarty 1941 szeptemberében érkezett a Rockefeller Intézetbe. 13 évvel ezelőtt történt ez a Griffith-jelenségként is ismert felfedezés. Ezt a felfedezést megelőzően az 1920-as éveket a Streptococcus pneumoniae-val kapcsolatos, egymástól eltérő megfigyelések sokasága jellemezte, amelyek úgy tűntek, hogy a receptorok cseréjéről van szó a különböző baktériumok között, amelyeket vagy folyékony közegben együtt tenyésztettek, vagy különféle kivonatoknak és felülúszóknak tettek ki. Ritka kivételtől eltekintve a terület korai kutatói teljesen összezavarodtak a genotípus és a fenotípus közötti különbséget illetően. Egyetlen kísérletet sem vittek tovább más megfigyelők általi megerősítésre, így a “para-agglutináció” egész területe némileg rossz hírbe került.

Mégis 1928-ban Fred Griffith, a brit közegészségügyi kutatások egyik vezetője kimutatta, hogy az egyik törzs átváltozása egy másikra in vivo is megtörténhet egerekben. Nem sokkal az eredményeinek publikálása után több helyen, köztük Avery laboratóriumában is megerősítették azokat. Az elemzés a szerotipizálásra támaszkodott: ismert volt, hogy a pneumococcuscsoportok fenotípusos megkülönböztetése a specifikus antiszérumokkal való reakcióik alapján diagnosztizálható, amelyekről már felismerték, hogy kémiailag különböző kapszuláris poliszacharidokat tükröznek. Griffithnek sem erőforrásai, sem kedve nem volt arra, hogy a szerotípus-változást előidéző felelős ágenst tisztítsa és azonosítsa a pneumococcus-kivonatokban. De az átalakulás jelenségét legalábbis homályosan megértették, hogy az olyan tényezők megváltozását foglalja magában, amelyeket ma genetikai tényezőknek neveznénk.

Bár megszakítva, néha évekre, ezek a vizsgálatok 1928-tól kezdve Avery laboratóriumi programjának középpontjában álltak. 1940 körül Colin MacLeod azon erőfeszítései aktiválták őket, hogy megtisztítsa a szerotípus-változásokért felelős kémiai ágenst – legyen az fehérje, nukleinsav vagy más molekulaosztály -, és bizonyítsa, hogy az szükséges és elégséges a Griffith-jelenség előidézéséhez. A pneumococcus transzformációval kapcsolatos vizsgálatokat durván megterhelte a változók széles skálája, amelyeket ellenőrizni kellett ahhoz, hogy lehetővé váljon a transzformációs aktivitás mennyiségi becslése a tisztítás különböző fázisaiban lévő kivonatokban. MacLeod többéves kutatómunka során számos kényes technikai kérdést megoldott, hogy a kísérleti rendszert mint a biológiai aktivitás vizsgálatát némileg megbízhatóbbá tegye. Mire McCarty megérkezett a Rockefeller Egyetemre, Avery csapata már éppen eldöntötte, hogy az aktív reagens nem fehérje, tehát vagy RNS-nek vagy DNS-nek kell lennie. A következő három év során végzett kutatás előrehaladását McCarty 1980-as évek elején írt emlékiratában, a The Transforming Principle-ben írta le.

A tisztítás előrehaladtával a kivonatok kristályos RNázzal és proteináz-készítményekkel való expozíciója segített Avery csapatának megállapítani, hogy a kivonatok biológiai aktivitása nem függ az RNS-től vagy a fehérjétől. A kristályos DNáz 1948-ig nem állt rendelkezésre, de a biológiai aktivitást gyorsan csökkentették a DNázban gazdag szövetkivonatok. McCarty érkezését a Rockefeller Egyetemre egy másik mérföldkő is fémjelezte, mégpedig a DNS és a biológiai aktivitás pozitív korrelációjára szolgáló difenilamin-reagens-teszt kifejlesztése. Fokozatosan nyilvánvalóvá vált, hogy a tisztított kivonatokban lévő aktív anyag megdöbbentően nagy hatékonyságú mikrogrammnyi DNS volt képes a pneumococcus transzformációt in vitro véghezvinni.

McCarty, MacLeod és Avery azon birkózott, hogy milyen bizonyítási standard szükséges annak állításához, hogy magasan tisztított kivonatokból származó DNS-sel hajtották végre a pneumococcus transzformációt. Sok önvizsgálat után 1944-ben a Journal of Experimental Medicine című folyóiratban publikálták, hogy az aktív anyag a DNS volt, fehérjétől vagy más ismert polimertől megfosztva.

A “gének a DNS” koncepció elfogadásának viszontagságai megérdemlik a tudományos elismerést, amit kaptak. Az állítás valóban a szervezett szkepticizmus félelmetes, de előre látható körforgásának volt kitéve. Egyesek azt mondanák, ami még rosszabb, hogy egyszerűen figyelmen kívül hagyták, de ez nyilvánvalóan nem igaz, legalábbis a New York-i kutatóintézetek esetében. A tudományos közösség nem fogadja el könnyen a nagy tudományos állításokat, és ebben az esetben az S. pneumoniae kutatásával kapcsolatban olyan kihívások merültek fel, amelyek különösen megnehezítették, hogy más kutatókat vonzzanak a kutatás folytatására. Először is, biológiai szempontból kevesen rendelkeztek a szükséges szakértelemmel ezzel a kórokozóval kapcsolatban – veszélyes volt vele dolgozni, ugyanakkor kényes volt a termesztése. A virulenciájának vizsgálatához egereket kellett szelektív szűrőként használni. A legkritikusabban az hiányzott megerősítésként, hogy a kapszuláris poliszacharid mellett más fenotípusos markerek vizsgálatát is elvégezzék annak megállapítására, hogy az egyik pneumococcus antigén génjére vonatkozó megállapítások mennyire érvényesek az S. pneumoniae más metabolikus markereire.

1953-ra azonban, Watson és Crick DNS bihelikus szerkezetének óriási hatása által befolyásolva, a kutatók többsége teljesen elfogadta az 1944-es tanulmányt. Valójában, mondhatni, annak formális bizonyítását, hogy a DNS genetikai anyagot kódol, csak jóval később közelítette meg az oligonukleotidok laboratóriumi szintézise, valamint a genetikai anyag biológiai aktivitásának kimutatása, például a tRNS vagy a kis DNS-vírusok génjei. Már jóval e formális bizonyítás előtt a legtöbb kommentátor elfogadta annak a tételnek a korlátlan heurisztikus értékét, hogy a gének valóban DNS-ből állnak.

Eközben McCarty, aki ízig-vérig orvos-tudós volt, a streptococcusok által elősegített betegségek felé fordította figyelmét. Így történt, hogy Homer Swift 1946-os nyugdíjba vonulásakor McCartyt kérték fel az 1922-ben a sztreptococcusokkal és a reumás lázzal foglalkozó laboratórium vezetésére. Ez volt Rebecca Lancefield tudományos otthona, aki kidolgozta a streptococcusok máig ható szerológiai osztályozását. Számtalan klinikai megfigyelésből, Lancefield osztályozásával kombinálva, világossá vált, hogy az akut reumás láz, egy súlyos, steril gyulladásos állapot, amely különösen az ízületeket és a szívet érinti, az A csoportú streptococcus-faringitis szövődménye, amely több héttel követi a fertőzést. Az események ok-okozati láncolata még mindig nem derült ki számunkra. McCarty ezt a problémát úgy támadta meg, hogy mind az A csoportú streptococcusok biológiáját, mind a Rockefeller kórházba felvett akut reumás lázzal küzdő betegeket tanulmányozta.

A következő 20 évben McCarty tanítványaival és munkatársaival együtt munkája megváltoztatta a szervezet megértését, amely egy sajátos szerológiai jellemzővel rendelkező gram-pozitív streptococcusból az egyik legjobban jellemzett baktériumfajjá vált. A baktériumsejtfal anatómiájával és kémiájával kapcsolatos munka még csak most kezdődött. Munkája vezetett a streptococcus sejtfalának mint olyan szerkezeti egységnek az izolálásához, amely alkalmas az elektronmikroszkópos anatómiai vizsgálatra. A kémiai boncolás az A csoportra jellemző poliszacharid és a peptidoglikán jellemzéséhez, valamint a terminális hexoszamin szerológiai specifitásának azonosításához vezetett. E specificitás bizonyításához először egy specifikus, hexozamint hasító enzimet (hexosaminidáz) kellett azonosítania és tisztítania egy talajlakó szervezetből. A poliszacharidot ezzel az enzimmel kezelve megszüntette annak szerológiai reaktivitását. McCarty továbbá a hexozamin-kapcsolat pontos konfigurációját mutatta ki azáltal, hogy α- és β-N-acetil-glükozamin ovalbuminokat szintetizált, és kimutatta, hogy csak a második reagált az A csoportú antiszérákkal. Hasonló analitikai stratégia jelezte, hogy a C csoportú streptococcusok poliszacharidja abban különbözik, hogy a terminális β-N-acetilgalaktozamin a szerológiai determináns.

Ezzel párhuzamosan McCarty a Rockefeller Kórházba felvett reumás lázzal küzdő betegeket, valamint a II. világháború alatt a betegség katonai kitöréseiből származó értékes mintagyűjteményeket tanulmányozta. Ő és munkatársai azt találták, hogy több streptococcus antigénnel szembeni antitestválasz szignifikánsan magasabb volt az akut reumás lázban szenvedő egyének csoportjában, mint a szövődménymentes fertőzésben szenvedő egyéneknél. A nem rokon antigénekre, például a diftériatoxoidra adott válasz azonban nem volt fokozott. Megállapította, hogy az A csoportú streptococcusok szokatlanul nagy mennyiségű DNázt választanak ki, és létrehozott egy tesztet az erre az antigénre válaszul termelődő antitestek kimutatására. Ez vezetett annak felfedezéséhez, hogy a sztreptococcusok a DNáz több izoenzimjét is képesek előállítani. A humán C-reaktív fehérjét kristályosítással tisztította, rendkívül specifikus antiszérumot állított elő, és e sokkal egyszerűbb és érzékenyebb teszt segítségével megállapította, hogy a C-reaktív fehérje szintje gyorsabban és megbízhatóbban reagál, mint más gyulladásos markerek, és a reumás gyulladásos aktivitás legpontosabb mutatójaként szolgálhat. A C-reaktív fehérje szintjének mérése a gyulladás kimutatására ma már rutinszerű az orvosi gyakorlatban.

Későbbi éveiben McCarty egyre inkább az orvosbiológiai tudományok államférfiaként szolgált. Tizennégy éven át a Rockefeller Egyetemi Kórház főorvosaként, valamint a Rockefeller Egyetem bizalmas tanácsadójaként és alelnökeként tevékenykedett. Az egyetemen kívül a New York-i Egészségügyi Kutatási Tanács, a Helen Hay Whitney Alapítvány, az Institute of Medicine (mint alapító tag) és számos egyetemi látogatóbizottság kereste fel vezetését. Több mint 40 éven át szerkesztőként a kiválóság és a feddhetetlenség bélyegét nyomta rá a Journal of Experimental Medicine-re.

McCarty tudományos érdeklődésének és energiájának megvolt a megfelelője gazdag magánéletében. Feleségével, Marjorie-vel együtt McCarty-nak az Egyesült Államokban és külföldön is nagyon közeli barátai széles köre volt, akik nagyra becsülték személyes melegségét, visszafogott, takarékos és pragmatikus jellemét, szellemességét és széles körű intellektusát. Szerette az angol irodalmat, a színházat és a szimfóniákat. Szerette bejárni a világ nagyvárosainak utcáit és múzeumait, különösen Párizst, New Yorkot és Londont, és nyugdíjazása után gyakran járt a tengerentúlon. Emellett családjához is közel maradt; a négy testvér, akik az ország különböző részein éltek, soha nem mulasztották el, hogy évente összejöjjenek egy-egy találkozóra.