早年生活.卡尔文生于明尼苏达州圣保罗，1931年获得密歇根矿业工程学院（现密歇根理工大学）化学本科学位，1935年获得明尼苏达大学化学博士学位。
学术生涯.卡尔文于1935年-37年间任职于英国的曼彻斯特大学。从1937年起，卡尔文在加州大学伯克利分校任教，并于劳伦斯伯克利国家实验室从事研究工作，直至1980年退休。利用在伯克利发现的碳14，卡尔文与安德鲁·本森和詹姆士·巴沙姆发现卡尔文循环（或称卡尔文本森循环），进而获得1961年的诺贝尔化学奖。