Nació hijo de Roberto Stephenson, fogonero en una máquina de bombeo de una mina de Wylam, y de Mabel Carr. Al crecer cerca de las cuencas carboníferas de Newcastle, absorbió el ritmo del trabajo en la mina y la maquinaria de vapor temprana que darían forma a su carrera.

Tras empleos infantiles como pastorear vacas y recoger carbón, se incorporó de forma más estable al trabajo en la mina. Operar y mantener motores estacionarios en torno a la industria carbonífera del Tyne le enseñó fiabilidad, economía de combustible y resolución práctica de averías.

Se casó con Frances Henderson y buscó un salario más estable en medio de los altibajos de la minería del carbón. Poco después nació su hijo Roberto, y la responsabilidad de ser padre intensificó su empeño por dominar la ingeniería.

Nació Roberto Stephenson, quien más tarde se convertiría en un ingeniero eminente por derecho propio. La ambición de Jorge incluyó cada vez más educar a su hijo, imaginando la ingeniería cualificada como una vía para que su familia saliera de la pobreza.

Aceptó trabajo en Willington Quay, más cerca del corazón industrial alrededor de Newcastle upon Tyne. Los complejos sistemas de bombeo y izado del lugar profundizaron su familiaridad con el vapor de alta presión y con regímenes de mantenimiento exigentes.

Murió Frances Stephenson, dejando a Jorge como un viudo joven con un niño pequeño. La pérdida lo obligó a compaginar largas jornadas con el cuidado de su hijo y reforzó su determinación de asegurar mejores perspectivas mediante la habilidad técnica.

En la mina de Killingworth, reparó con éxito una problemática máquina de bombeo de tipo Newcomen cuando otros no lograban hacerlo. Los socios gestores vieron su genio práctico y lo ascendieron a maestro de máquinas con mayor autoridad.

Construyó la locomotora Blucher para mover vagones de carbón por el camino minero de Killingworth. Al usar adherencia en lugar de mecanismos de cremallera, demostró que el vapor podía arrastrar cargas pesadas de manera eficiente sobre raíles relativamente lisos.

Desarrolló mejores enganches y disposiciones de ruedas para reducir descarrilamientos en las líneas mineras. En el mismo periodo diseñó una lámpara de seguridad con flujo de aire controlado, entrando en una disputa pública con Sir Humphry Davy sobre la prioridad del invento.

Planificó el ferrocarril de la mina de Hetton para la finca de John Lambton, combinando planos inclinados por gravedad, motores estacionarios y locomotoras. El proyecto fue un campo de pruebas para integrar topografía, financiación y operaciones en un solo sistema.

El empresario cuáquero Edward Pease lo contrató para transformar un sustituto de canal tirado por caballos en un ferrocarril a vapor. Sus levantamientos topográficos y su capacidad de persuasión orientaron la iniciativa hacia las locomotoras, estableciendo un modelo para los ferrocarriles públicos.

Con respaldo financiero de Edward Pease y otros, estableció una fábrica de locomotoras que incluía a su hijo Roberto. La empresa de Newcastle profesionalizó la fabricación de locomotoras, pasando del encargo artesanal a una producción industrial repetible.

El 27 de septiembre, Locomotion No. 1 arrastró pasajeros y carbón en el viaje inaugural del ferrocarril. El acontecimiento atrajo atención nacional y mostró a inversores y al público que los ferrocarriles a vapor podían operar más allá de minas aisladas.

Para el ferrocarril de Liverpool y Manchester, él y Roberto presentaron Rocket, con una caldera multitubular y un eficiente tubo de escape. Su rendimiento convenció a directivos como Henry Booth de que las locomotoras eran el futuro frente a los sistemas de cable con máquinas estacionarias.

La línea se abrió como un hito ferroviario entre ciudades, conectando el puerto de Liverpool con las fábricas textiles de Manchester. A pesar del accidente mortal que involucró al diputado William Huskisson, la velocidad y los ingresos del ferrocarril demostraron que el modelo era viable.

A medida que crecía la fiebre ferroviaria, asesoró nuevas líneas y promovió un ancho de vía coherente usado en sus grandes proyectos. Esta práctica, más tarde llamada ancho estándar, favoreció la interoperabilidad y redujo costes en la creciente red británica.

Tras acumular riqueza gracias a la ingeniería y a acciones ferroviarias, se retiró a Tapton House para administrar tierras y dedicarse a intereses más tranquilos. Incluso jubilado, los visitantes buscaban su criterio sobre ferrocarriles que estaban transformando la economía victoriana.

Murió en Tapton House, ampliamente reconocido como el principal ingeniero práctico de los primeros ferrocarriles a vapor. Su trabajo con Roberto y con socios como Edward Pease dejó estándares duraderos en el diseño de locomotoras, la construcción y la operación ferroviaria.