Er wurde als Sohn von Robert Stephenson, einem Heizer an der Pumpmaschine einer Zeche in Wylam, und Mabel Carr geboren. In der Nähe der Kohlefelder rund um Newcastle aufwachsend, verinnerlichte er den Alltag der Grubenarbeit und die frühe Dampfmaschinentechnik, die seine Laufbahn prägen sollte.

Nach Kindheitsarbeiten wie dem Hüten von Kühen und dem Aufsammeln von Kohle fand er beständigere Beschäftigung im Bergwerk. Das Bedienen und Warten stationärer Maschinen im Kohlegebiet am Tyne lehrte ihn Zuverlässigkeit, Brennstoffökonomie und praktisches Störungsmanagement.

Er heiratete Frances Henderson und suchte in den Auf- und Abschwüngen des Kohlebergbaus nach verlässlicherem Einkommen. Kurz darauf wurde ihr Sohn Robert geboren, und die Verantwortung als Vater verstärkte seinen Antrieb, die Ingenieurskunst zu meistern.

Robert Stephenson wurde geboren und sollte später selbst zu einem bedeutenden Ingenieur werden. Georges Ehrgeiz umfasste zunehmend auch die Ausbildung seines Sohnes, denn er sah in qualifizierter Ingenieursarbeit einen Weg aus der Armut für die Familie.

Er nahm eine Stelle in Willington Quay an, näher am industriellen Zentrum um Newcastle upon Tyne. Die komplexen Pump- und Förderanlagen dort vertieften seine Vertrautheit mit Hochdruckdampf und anspruchsvollen Wartungsroutinen.

Frances Stephenson starb, und George blieb als junger Witwer mit einem kleinen Kind zurück. Der Verlust zwang ihn, lange Schichten mit Kinderbetreuung zu vereinbaren, und verhärtete seinen Entschluss, sich durch technische Fähigkeiten bessere Perspektiven zu erarbeiten.

In der Killingworth-Zeche reparierte er erfolgreich eine problematische Pumpmaschine nach Newcomen-Bauart, an der andere gescheitert waren. Die Grubenleitung erkannte sein praktisches Genie und beförderte ihn zum Maschinenbauer mit erweiterten Befugnissen.

Er konstruierte die Lokomotive Blucher, um Kohlenwagen auf der Grubenbahn von Killingworth zu bewegen. Durch Haftreibung statt Zahnradantrieb zeigte sie, dass Dampf schwere Lasten auf relativ glatten Schienen effizient ziehen konnte.

Er entwickelte bessere Kupplungs- und Radanordnungen, um Entgleisungen auf Zechenbahnen zu verringern. In derselben Zeit entwarf er eine Sicherheitslampe mit kontrollierter Luftführung und geriet in einen öffentlichen Prioritätsstreit mit Sir Humphry Davy.

Er plante die Hetton Colliery Railway für das Gut von John Lambton und kombinierte Schwerkraftstrecken, stationäre Maschinen und Lokomotiven. Das Projekt wurde zum Prüfstand dafür, Vermessung, Finanzierung und Betrieb zu einem Gesamtsystem zu verbinden.

Der Quäker-Unternehmer Edward Pease engagierte ihn, um ein pferdegezogenes Projekt als Ersatz für einen Kanal in eine Dampfeisenbahn zu verwandeln. Stephensons Vermessungen und Überzeugungsarbeit lenkten das Vorhaben auf Lokomotivbetrieb und setzten eine Vorlage für öffentliche Eisenbahnen.

Mit finanzieller Unterstützung von Edward Pease und anderen gründete er ein Lokomotivwerk, in das auch sein Sohn Robert eingebunden war. Die Firma in Newcastle professionalisierte den Lokomotivbau und führte ihn von Einzelanfertigung zu wiederholbarer industrieller Produktion.

Am 27. September zog Locomotion No. 1 auf der Jungfernfahrt der Bahn Passagiere und Kohle. Das Ereignis fand landesweite Beachtung und zeigte Investoren und Öffentlichkeit, dass Dampfeisenbahnen auch außerhalb isolierter Bergwerke betrieben werden konnten.

Für die Liverpool-und-Manchester-Eisenbahn traten er und Robert mit der Rocket an, ausgestattet mit einem Mehrrohrkessel und einem wirksamen Blasrohr. Die Leistung überzeugte Direktoren wie Henry Booth, dass Lokomotiven stationären Seilzug-Systemen überlegen waren.

Die Strecke wurde als wegweisende Intercity-Bahn eröffnet und verband den Hafen von Liverpool mit den Textilfabriken Manchesters. Trotz des tödlichen Unfalls um den Abgeordneten William Huskisson bewiesen Geschwindigkeit und Einnahmen der Bahn die Tragfähigkeit des Modells.

Als das Eisenbahnfieber an Fahrt gewann, beriet er neue Linien und förderte eine einheitliche Spurweite, wie sie auf seinen wichtigsten Projekten verwendet wurde. Diese Praxis, später Normalspur genannt, erleichterte die Zusammenarbeit zwischen Bahnen und senkte Kosten im wachsenden britischen Netz.

Nachdem er durch Ingenieursarbeit und Eisenbahnanteile Vermögen erworben hatte, zog er sich ins Tapton House zurück, um Land zu verwalten und ruhigeren Interessen nachzugehen. Selbst im Ruhestand suchten Besucher seinen Rat zu Eisenbahnen, die die viktorianische Wirtschaft grundlegend veränderten.

Er starb im Tapton House und galt weithin als führender praktischer Ingenieur der frühen Dampfeisenbahnen. Seine Arbeit mit Robert und Partnern wie Edward Pease hinterließ dauerhafte Standards für Lokomotivbau, Konstruktion und Eisenbahnbetrieb.