Makdonald 29 avqust 1943-cü ildə Sidneydə, Nova Skotiyada anadan olmuşdur. 1956-cı ildə Dalhaus Universitetinin fizika fakültəsini bitirib. 1969-cu ildə Kaliforniya Texnologiya İnstitutunda doktorluq dissertasiyasını tamamlamışdır.

Makdonald Ottavanın şimal-qərbindəki Chalk River Nüvə laboratoriyasında 1970-ci ildən 1982-ci ildə qədər araşdırma vəzifəlisi olaraq çalışmışdır. 1982–1989 illəri arasında Prinston Universitetində professorluq etmişdir. Buradan ayrılıb Queens Universitetində Perimeter Institute for Theoretical Physics hissəsində idarə heyəti üzvü oldu və günümüzdə də işə davam etməkdədir.

Fiziklər neytrinlərin kütləsinin olub-olmadığını bir müddətdir ki, araşdırmaqdadırlar. 1960-cı illərin sonlarında edilən təcrübələrdə neytinlərin kütləsinin ola bilməsi fikrinə gəldilər. Günəşin nəzəri modeli neytinlərin çaşdırıcı sayda olması lazım olduğunu göstərirdi. Dünya üzərindəki neytrin detektorları gözlənilən ədədin altında ölçmələr edirdi. Çünki neytronlar üç şəkildə gəlirdi (elektron, muon və tau netrinlər) və günəş neytrin detektorları yalnız elektron neytrinlərinə qarşı həssas idi. İllərcə seçilən şərh, "itkin" neytrinlərin detektor vasitəsilə titrəyişini göstərdi. Əgər bir neytrin titrəyirsə, kvant mexanikası qaydalarına görə kütləyə sahib olmaları lazım idi.

2001-ci ilin avqustunda Makdonald liderliyində Sadbari Neytrin Rəsədxanası ilə edilən işdə Günəşdən gələn neytrinlərin titrəşərək muon və tau neytonlara çevrildiyini müşahidə etdilər. SNG bu hesabatı 13 avqust 2001-ci ildə nəşr etdi. Hesabat çox əhəmiyyətli bir nəticə olaraq görüldü. 2007-ci ildə Benjamin Franklin medalına layiq görüldü. 2015-ci ildə neytinlərin titrəşdiyi kəşfi və kütlələri olduğunun isbatına görə Nobel fizika mükafatını qazanmışdır.