Margaret Hamilton számára átlagon felüli elszántsága, elhivatottsága és kitartása tette lehetővé, hogy zseniális matematikai, rendszermérnöki és informatikai tudásával kulcsszerepet töltsön be az Apollo-program holdra szállásainak irányításához szükséges kritikus szoftver megírásában.
Margaret Hamilton (születési nevén Margaret Heafield) 1936. augusztus 17-én született az Indiana állambeli Paoli városában, Ruth Esther és Kenneth Heafield gyermekeként. 1954-ben érettségizett a minnesotai Thomas Hancock gimnáziumban, felsőoktatási tanulmányait pedig a szívéhez mindig is közel álló matematika, illetve a filozófia területén kezdte meg; diplomáját az Earlham College-en szerezte 1958-ban. Filozófiai tanulmányai során édesapja (költő, filozófus) és nagyapja (iskolaigazgató és kvéker miniszter) inspirálták.
Az egyetemi évei alatt ismerte meg leendő férjét, James Hamiltont, akivel kapcsolatuk már a kezdetekben rendkívül szoros érzelmi köteléken alapult. Míg James a Harvard Egyetem végzőseként minden erejével diplomáján dolgozott, Margaret az egyetem elvégzését követően rövidesen matematikát, illetve franciát kezdett tanítani, hogy támogathassa szerelmét. Nem sokkal később összeházasodtak, majd megszületett kislányuk, Lauren.
1960-ban Margaret Bostonba költözött, hogy elsajátíthassa az absztrakt algebra tudományát az ottani Brandeis Egyetemen. Sorsa azonban másképp alakult, ugyanis Edward N. Lorenz professzor, a káoszelmélet úttörője, az időjárás-előrejelzést kimutatni képes szoftver fejlesztésére (Whirlwind Projekt) kérte fel. Margaret élt a lehetőséggel, elfogadta az ajánlatot, s a Massachusettsi Műszaki Egyetem (MIT) meteorológiai osztályán kezdett dolgozni. Ekkoriban még nem léteztek egységes programozási nyelvek, és a szoftverfejlesztés sem minősült elismert tudományágnak, a fogalom is alig terjedt el a köztudatban, ezáltal a szakma kitanulására semmiféle lehetőség nem volt. Margaretnek segítség nélkül, önerőből, a gyakorlatban kellett elsajátítania tudását – eközben mindvégig törekedett annak terjesztésére, s a szoftverfejlesztés mint tudomány elismertetésére.
1961 és 1963 között a MIT felkérte a SAGE Projekt fejlesztésében való közreműködésre. Ez idő alatt programozóként olyan szoftvereket írt, melyek alkalmasak voltak repülőgép-keresésre. A Whirlwind és a SAGE Projekt kettőse óriási előrelépés volt, s hatalmas sikereket aratott, a továbbiakban katonai eszközként vetették be, többek között a hidegháború során, az esetleges szovjet támadásokra való felkészülés céljából.
A későbbiekben Margaret a Cambridge Research Laboratory számára fejlesztett programokat, valamint új programozási eljárásokat dolgozott ki. A sok ezer soros programokat perforált papírokon tárolták, és a titokzatos kódokat tartalmazó „összefüggő papírtengert” összehajtva, mappák sokaságában őrizték. A fiatal tudósnő lassan saját szakmájának példaképe lett, és kezdőből igazi úttörővé vált. Dolgozott, fejlődött, alkotott – kutatásai és munkája során mindvégig értéket teremtett. A haladó szellemiségű nőt projektjeinek sikere alapján a NASA vezető fejlesztői pozíciójára jelölték, így Margaret az MIT Charles Stark Draper Laboratóriumánál az Apollo űrhajó fejlesztési programjában is részt vett. 1965-ben az Apollo űrhajó fedélzetén található számítógépek repülési szoftvereinek kidolgozását vezette, majd ő irányította s felügyelte a Skylab űrállomás küldetésének fejlesztési munkálatait is.
Mindezek mellett Margaret számára a karrier és az anyaság összeegyeztetése sem jelentett gondot; hétvégenként gyakran kísérte el kislánya a laborba, ahol értékes órákat tölthettek együtt, miközben az Apollo parancsnoki modul számítógépén lévő programokat készítette. Az Apollo-számítógépek működésének megértésén túl több mint 400 000 sornyi kódot írt meg, melyeket a holdmodul operációs rendszerébe illesztettek be. Idővel a szoftverek minden egyes apró részletét úgy ismerte, mint senki más, az általa implementált funkciók mindegyike kiemelkedő minőségű volt.
A csapata által fejlesztett rendszer 1969. július 20-án döntő szerepet játszott az űrküldetésben, közvetlenül az Apollo 11 holdra szállását megelőzően. Neil Armstrong már majdnem megkezdte a landolást, amikor a fedélzeti számítógép két hibakódot jelzett. Az üzenet eljutott Houstonba, ahol Margaret kellő magabiztossággal bátorította a hibaüzenetek figyelmen kívül hagyására a misszió igazgatóját, így végül a fiatal tudósnő gyors kockázatmérlegelése és döntése alapján kezdődhetett meg az Apollo 11 holdra szállása. Nem sokkal később a „Sas leszállt” üzenet érkezett Armstrongtól: a holdra szállás sikeres volt. Túlzás nélkül állítható tehát, hogy Margaret Hamilton is aktív részese volt a híres, 1969-es holdra szállásnak; ő volt a küldetés nélkülözhetetlen szerepű női hőse, miközben a háttérből támogatta a program sikeres végrehajtását. 1986-ban saját szoftverfejlesztő céget alapított Hamilton Technologies néven, melynek fő célja az egységes programozási nyelv kifejlesztése volt.
Margaret Hamiltont 80 éves korában, 2016-ban, Barack Obama elnök az Elnöki Szabadság-érdemrenddel tüntette ki a NASA Apollo-küldetések során végzett kimagasló munkájáért.