McCarty urodził się w 1911 roku w South Bend, Indiana, jako drugi z czterech synów kierownika oddziału Studebaker Corporation, gdy była to jeszcze firma produkująca powozy konne. W wieku nastoletnim McCarty postawił sobie za cel zostanie lekarzem-naukowcem i z powodzeniem realizował strategię przygotowania się do przyjęcia i wczesnego sukcesu w Johns Hopkins University Medical School. Jako student Uniwersytetu Stanforda, predysponowany do podjęcia studiów w rodzącej się dziedzinie biochemii, pracował z Jamesem Murrayem Luckiem nad obrotem białek w wątrobie. W 1937 roku rozpoczął szkolenie kliniczne w pediatrii w Harriet Lane Service na Johns Hopkins University. Tam McCarty rozwinął szczególne zainteresowanie w chorobach zakaźnych – w szczególności, przeciwbakteryjne sulfonamidy leczenia leków, które były tylko wejściem do medycyny – który następnie kontynuowane przez przeniesienie do New York University do pracy z Williamem Tillett. National Research Council Fellowship w naukach medycznych i otwarcie w laboratorium Oswalda T. Avery’ego przyspieszyło jego przejście do Rockefeller University w 1941.

W tym czasie badania w laboratorium Avery koncentrowały się na transformacji pneumokokowej, dziedzicznej zmiany szczepu pneumokokowego z niewirulentnej szorstkiej postaci do wirulentnej gładkiej postaci zamkniętej. Przybycie McCarty’ego do Instytutu Rockefellera we wrześniu 1941 r. oznaczało 13 lat od tego odkrycia, znanego również jako fenomen Griffitha. Przed tym odkryciem, lata dwudzieste XX wieku były naznaczone mieszaniną rozbieżnych obserwacji na temat Streptococcus pneumoniae, które zdawały się dotyczyć wymiany receptorów pomiędzy różnymi bakteriami hodowanymi razem w płynnych mediach lub wystawionymi na działanie różnego rodzaju ekstraktów i supernatantów. Z rzadkimi wyjątkami, pierwsi badacze w tej dziedzinie byli całkowicie zdezorientowani co do rozróżnienia pomiędzy genotypem i fenotypem. Żaden pojedynczy eksperyment nie został przeprowadzony w celu potwierdzenia przez innych obserwatorów, więc całe pole „paraaglutynacji” było w pewnym niełasce.

Jednakże w 1928 roku Fred Griffith, lider w badaniach nad zdrowiem publicznym w Wielkiej Brytanii, zademonstrował, że konwersja jednego szczepu na inny może nastąpić in vivo u myszy. Wkrótce po opublikowaniu jego wyników, zostały one potwierdzone w kilku ośrodkach, w tym w laboratorium Avery’ego. Analiza opierała się na serotypowaniu: wiedziano, że fenotypowe zróżnicowanie grup pneumokoków można rozpoznać na podstawie ich reakcji ze specyficznymi antysurowicami, już rozpoznanymi jako odzwierciedlające chemicznie odmienne polisacharydy kapsulowe. Griffith nie miał ani środków, ani chęci, aby oczyścić i zidentyfikować czynnik odpowiedzialny w ekstraktach pneumokokowych, który wywołał zmiany serotypu. Ale zjawisko transformacji było co najmniej niejasno rozumiane jako obejmujące zmianę tego, co teraz nazwalibyśmy czynnikami genetycznymi.

Choć przerywane, czasem na lata, badania te były od 1928 r. dalej centralnym punktem programu laboratorium Avery’ego. Około 1940 roku zostały one uaktywnione przez wysiłki Colina MacLeoda, aby oczyścić czynnik chemiczny odpowiedzialny za zmiany serotypu – białko, kwas nukleinowy lub inną klasę cząsteczek – i wykazać, że jest on konieczny i wystarczający do wywołania zjawiska Griffitha. Badania nad transformacją pneumokokową były poważnie obciążone wieloma zmiennymi, które należało kontrolować, aby umożliwić ilościowe oszacowanie aktywności transformującej w ekstraktach poddawanych różnym etapom oczyszczania. MacLeod, w ciągu kilku lat badań, rozwiązał kilka drażliwych kwestii technicznych, aby uczynić system eksperymentalny nieco bardziej wiarygodnym jako test na aktywność biologiczną. Kiedy McCarty przybył na Uniwersytet Rockefellera, zespół Avery’ego już prawie zdecydował, że aktywny odczynnik nie jest białkiem, więc musi to być albo RNA, albo DNA. Postęp tych badań w ciągu następnych trzech lat jest opisany we wspomnieniu McCarty’ego The Transforming Principle, napisanym na początku lat 80-tych.

Jak oczyszczanie postępowało, ekspozycja ekstraktów na krystaliczną RNazę i na preparaty proteazy pomogła zespołowi Avery’ego ustalić, że aktywność biologiczna ekstraktów nie była zależna od RNA lub białka. Krystaliczna DNaza nie była dostępna do 1948 roku, ale aktywność biologiczna była szybko redukowana przez ekstrakty tkankowe bogate w DNazę. Przybycie McCarty’ego na Uniwersytet Rockefellera było również naznaczone innym kamieniem milowym, a mianowicie opracowaniem testu z odczynnikiem difenyloaminowym, aby pozytywnie skorelować DNA z aktywnością biologiczną. Stopniowo stało się oczywiste, że materiał aktywny w oczyszczonych ekstraktach miał zadziwiająco wysoką potencję w mikrogramach DNA, które mogły skonsumować transformację pneumokokową in vitro.

McCarty, MacLeod i Avery zmagali się ze standardem dowodu wymaganego do twierdzenia, że dokonali transformacji pneumokokowej z wysoce oczyszczonym DNA z ekstraktów. Po wielu samodzielnych poszukiwaniach, w 1944 roku opublikowali w Journal of Experimental Medicine, że aktywnym materiałem było DNA, pozbawione białka lub jakiegokolwiek innego znanego polimeru.

Wahania w akceptacji koncepcji, że „geny są DNA” zasługują na naukową pochwałę, którą otrzymali. Twierdzenie to, rzeczywiście, podlegało potężnej, ale przewidywalnej rundzie zorganizowanego sceptycyzmu. Niektórzy powiedzieliby, co gorsza, że zostało ono po prostu zignorowane, ale to oczywista nieprawda, przynajmniej w przypadku nowojorskich instytucji badawczych. Społeczność naukowa nie akceptuje z łatwością głównych twierdzeń naukowych, a w tym przypadku istniały wyzwania związane z badaniami nad S. pneumoniae, które szczególnie utrudniały przyciągnięcie innych badaczy do kontynuowania tych badań. Po pierwsze, niewiele osób posiadało niezbędną wiedzę na temat tego patogenu z biologicznego punktu widzenia – był on niebezpieczny w pracy, a jednocześnie trudny do wyhodowania. Aby zbadać jego wirulencję, trzeba było użyć myszy jako filtra selektywnego. Najbardziej krytycznym brakiem jako potwierdzenia było zbadanie innych fenotypowych markerów, oprócz polisacharydu otoczkowego, aby określić zakres, w jakim ustalenia dotyczące genu dla jednego antygenu pneumokokowego miałyby zastosowanie do innych metabolicznych markerów S. pneumoniae.

Jednakże do 1953 roku, pod wpływem ogromnego wpływu biochemicznej struktury DNA Watsona i Cricka, większość badaczy w pełni zaakceptowała pracę z 1944 roku. W rzeczywistości, można powiedzieć, formalny dowód, że DNA koduje materiał genetyczny, został przybliżony dopiero znacznie później przez laboratoryjną syntezę oligonukleotydów i przez wykazanie aktywności biologicznej materiału genetycznego, na przykład genów dla tRNA lub małych wirusów DNA. Na długo przed tym formalnym dowodem, większość komentatorów przyjęła nieokiełznaną wartość heurystyczną propozycji, że rzeczywiście, geny były wykonane z DNA.

Tymczasem, lekarz-naukowiec przez i przez, McCarty zwrócił uwagę na choroby promowane przez paciorkowce. Tak się stało, że na emeryturze Homer Swift w 1946 roku, McCarty został poproszony do głowy laboratorium ustanowionego w 1922 roku do pracy na paciorkowce i gorączki reumatycznej. To był naukowy dom Rebecca Lancefield, który opracował jeszcze potężny serologicznej klasyfikacji paciorkowców. Z niezliczonych obserwacji klinicznych, w połączeniu z klasyfikacją Lancefielda, wynikało jasno, że ostra gorączka reumatyczna, ciężki jałowy stan zapalny dotykający w szczególności stawów i serca, jest powikłaniem paciorkowcowego zapalenia gardła grupy A, następującym po infekcji o kilka tygodni. Przyczynowego łańcucha zdarzeń nadal wymyka się nam. McCarty zaatakował ten problem poprzez badanie zarówno biologii paciorkowców grupy A i pacjentów z ostrą gorączką reumatyczną przyjętych do Rockefeller Hospital.

Wraz ze swoimi studentami i współpracownikami, w ciągu następnych 20 lat, praca McCarty’ego zmieniła zrozumienie organizmu z gram-dodatniego paciorkowca o szczególnej charakterystyce serologicznej do jednego z najlepiej scharakteryzowanych gatunków bakterii. Prace nad anatomią i chemią ściany komórkowej bakterii dopiero się rozpoczynały. Jego praca doprowadziła do wyodrębnienia ściany komórkowej paciorkowca jako jednostki strukturalnej nadającej się do badania anatomicznego za pomocą mikroskopii elektronowej. Rozbiór chemiczny doprowadził do scharakteryzowania specyficznego dla grupy A polisacharydu i peptydoglikanu oraz do zidentyfikowania jego serologicznej specyficzności w terminalnej heksozaminie. Aby udowodnić tę specyficzność, musiał najpierw zidentyfikować i oczyścić specyficzny enzym, który rozszczepiał heksozaminę (heksozaminidazę) z organizmu glebowego. Poddanie polisacharydu działaniu tego enzymu spowodowało zniesienie jego reaktywności serologicznej. McCarty dalej wykazał dokładną konfigurację wiązania heksozaminy poprzez syntezę zarówno α- jak i β-N-acetylo-glukozaminy owalbuminy i wykazanie, że tylko ta druga reagowała z antysurowicą grupy A. Podobna strategia analityczna wskazała, że polisacharyd paciorkowców grupy C różnił się posiadaniem terminalnej β-N-acetylogalaktozaminy jako determinanty serologicznej.

Równolegle McCarty badał pacjentów z gorączką reumatyczną przyjętych do Szpitala Rockefellera, jak również cenne kolekcje próbek z wojskowych ognisk choroby podczas II wojny światowej. On i jego współpracownicy odkryli, że reakcje przeciwciał na kilka antygenów paciorkowcowych były znacznie wyższe w grupie osób, które rozwinęły ostrą gorączkę reumatyczną niż u osób z niepowikłaną infekcją. Jednakże odpowiedź na antygeny niepowiązane, na przykład toksynę błoniczą, nie była zwiększona. Odkrył on, że paciorkowce grupy A wydzielają niezwykle duże ilości DNazy i opracował test do wykrywania przeciwciał wytwarzanych w odpowiedzi na ten antygen. Doprowadziło to do odkrycia, że paciorkowce są zdolne do wytwarzania wielu izozymów DNazy. Oczyścił ludzkie białko C-reaktywne poprzez krystalizację, wytworzył wysoce specyficzną surowicę i używając tego znacznie prostszego i bardziej czułego testu stwierdził, że poziom białka C-reaktywnego reaguje szybciej i pewniej niż inne markery zapalenia i może służyć jako najdokładniejszy wskaźnik reumatycznej aktywności zapalnej. Pomiar poziomów białka C-reaktywnego do wykrywania zapalenia jest rutynowe teraz w praktyce medycznej.

W jego późniejszych latach, McCarty coraz bardziej służył jako mąż stanu nauk biomedycznych. Służył przez 14 lat jako lekarz naczelny Rockefeller University Hospital, a jako zaufany doradca i wiceprezydent Rockefeller University. Poza uniwersytetem, jego przywództwo było poszukiwane przez New York City Health Research Council, Helen Hay Whitney Foundation, Institute of Medicine (jako członek statutowy) i liczne uniwersyteckie rady wizytujące. Przez ponad 40 lat, jako redaktor, odcisnął swoje piętno doskonałości i uczciwości na Journal of Experimental Medicine.

Naukowe zainteresowania i energia McCarty’ego miały swój odpowiednik w jego bogatym życiu osobistym. Wraz z żoną, Marjorie, McCarty miał szeroki krąg bardzo bliskich przyjaciół, zarówno w Stanach Zjednoczonych, jak i za granicą, którzy cenili jego osobiste ciepło, jego niski klucz, oszczędny i pragmatyczny charakter, jego dowcip, i jego wszechstronny intelekt. Kochał literaturę angielską, teatr i symfonie. Uwielbiał włóczyć się po ulicach i muzeach wielkich miast świata, szczególnie Paryża, Nowego Jorku i Londynu, a po przejściu na emeryturę często odwiedzał te miasta. Ponadto, pozostał blisko rodziny; czterej bracia, mieszkający w różnych częściach kraju, nigdy nie omieszkali spotkać się na corocznych zjazdach.