Med 2. svetovno vojno je večino časa delal v Nutbournu za britansko admiraliteto pri razvoju radarja.

Po vojni se je vrnil v Cambridge, kjer je ostal do leta 1973. Leta 1944 je postavil teorijo o nastanku Osončja, ki izhaja iz predpostavke, da je bilo Sonce dvojna zvezda in da je njegova spremljevalka eksplodirala kot nova.

Pri poskusu obravnave nastanka jeder v zvezdah je opazil, da bo v eni vrsti reakcije - reakciji trojnih α, ki proizvede ogljik, moralo imeti jedro ogljika natančno določeno energijo. Velika količina ogljika v vesolju, ki omogoča nastanek življenja v njem, je kazala na to, da je takšna jedrska reakcija možna. Na podlagi teh predstav je predvidel energijske nivoje v ogljikovem jedru, ki so jih pozneje podprli s preskusi.

Hoyle je opisal reakcije v notranjosti zvezd. Pomemben je s svojimi izračuni starosti in temperatur zvezd. Postavil je domnevo, da težji elementi nastanejo v sredicah zvezd iz vodika, kar so februarja 1987 ob eksploziji zvezde Sanduleak (SN1987A) potrdili.

Leta 1983 je prejel Nobelovo nagrado za fiziko. Bil je med prvimi, ki je uporabil teorijo relativnosti in sodobno fiziko v kozmologiji. Leta 1948 je skupaj s Hermannom Bondijem in Thomasom Goldom razvil teorijo mirujočega stanja, kjer nova snov venomer nastaja in je vzrok širjenju vesolja, z razliko od teorije prapoka, ki zahteva začetek vesolja. Hoyle je skoval pojem prapoka, ko je kritiziral teorijo o njem. Izdelal je matematično teorijo modela mirujočega stanja, ki je v skladu s splošno teorijo relativnosti. Z odkritjem prasevanja kozmičnega ozadja so astronomi enoglasno sprejeli teorijo prapoka in zavrgli teorijo mirujočega stanja.

V petdesetih letih prejšnjega stoletja je Hoyle na BBC-ju imel več radijskih oddaj o astronomiji, ki so pozneje izšle v knjigi Narava vesolja. Predvidel je tudi obstoj kvazarjev. Leta 1957 je napisal tudi znanstvenofantastični roman Črni oblak, v katerem se izkaže, da je najbolj razvita oblika življenja v Vesolju medzvezdni plinski oblak. Po njegovih predlogah so posneli tudi televizijsko nadaljevanko A za Andromedo.

V sodelovanju s Čandro Vikramasingom je razširjal teorijo, ki pojasnjuje, da je življenje nastalo zunaj v vesolju in se s pomočjo panspermijev razširjalo po prostoru. Življenje je na Zemljo po tej teoriji prišlo s stalnim dotokom virusov preko kometov. Med drugim je dvomil o verodostojnosti fosila praptiča, zaradi njegovega nasprotovanja v izbor Nobelove nagrade leta 1974 niso vključili Jocelyn Burnellove za njeno delo pri odkritju pulzarjev.

Skupaj z Burbidgom in Narlikarjem je leta 2000 s knjigo Drugačen pristop k kozmologiji: od statičnega Vesolja, preko prapoka do stvarnosti podprl teorijo lažnega mirujočega stanja. Umrl je 20. avgusta 2001 v Bournemouthu v Angliji.

Drugi dogodki, ki so se zgodili na današnji dan ...

Leta 1314 v bitki pri Bannockburnu Škoti pod vodstvom Roberta Brucea premagali Angleže in ponovno pridobili neodvisnost.

Leta 1441 je bil ustanovljen kolidž Eton.

Leta 1497 je John Cabot pristal na obali Nove Fundlandije ali Cape Bretona in tako prvi po Vikingih odkril to področje.

Leta 1509 je bil Henrik VIII. okronan za angleškega kralja.

Leta 1519 je umrla italijanska kneginja Lucrezia Borgia.

Leta 1534 je Jacques Cartier odkril Otok princa Edvarda.

Leta 1535 je bilo konec anabaptističnega upora v Münstru.

Leta 1597 je nizozemska odprava v Vzhodno Indijo dosegla Bantam na otoku Java.

Leta 1662 so Nizozemci neuspešno poskušali zasesti Macao.

Leta 1664 je bila ustanovljena kolonija New Jersey.

Leta 1692 je bilo ustanovljeno mesto Kingston na Jamajki.

Leta 1717 je bila v Londonu ustanovljena prva prostozidarska loža, od koder se je prostozidarstvo začelo širiti po Evropi.

Leta 1793 je bila sprejeta prva republikanska ustava v Franciji.

Leta 1812 je Napoléon Bonaparte napadel Rusijo.

Leta 1859 je v bitki pri Solferinu francosko-piemontska vojska premagala avstrijsko. Bitka se je razvnela vse od San Marina, Solferina in Castiglionu v veliki želji Italijanov po lastni enotni državi. V boju je sodelovalo ogromno število vojakov, okoli 300.000, od katerih je bilo samo v enem dnevu ranjenih ali ubitih 40.000 ljudi. Pogled na krvavo bojišče je pretresel Henrija Dunanta, da je napisal knjigo in vse svoje življenje posvtil boju za mir in lajšanje trpljenja civilnega prebivalstva in ranjencev. Iz njegove ideje nudenja pomoči se je razvil mednarodni Rdeči križ.

Leta 1861 se je Tennessee kot 11. zvezna država odcepil od ZDA.

Leta 1880 je bila prvič zapeta bodoča kanadska himna O Canada.

Leta 1883 se je rodil avstrijsko-ameriški fizik Victor Franz Hess, ki je leta 1936 prejel Nobelovo nagrado.

Leta 1908 je umrl 22. in 24. ameriški predsednik Stephen Groover Cleveland.

Leta 1910 je Japonska napadla Korejo.

Leta 1913 sta Grčija in Srbija razveljavili zavezništvo z Bolgarijo.

Leta 1915 se je v Chicagu prevrnil parnik Eastland, pri čemer je 800 ljudi izgubilo življenje.

Leta 1918 so Nemci začeli s topom Debela Berta obstreljevati Pariz.

Leta 1932 se je z vojaškim udarom končala kraljeva absolutna oblast v Tajski.

Leta 1940 sta Francija in Italija podpisali premirje.

Leta 1941 je Nemčija zasedla Vilno, Kaunas in Brest-Litovsk.

Leta 1942 je Charles de Gaulle podpisal sporazum med Svobodno Francijo in notranjim odporniškim gibanjem.

Leta 1944 je dansko odporniško gibanje porušilo največjo tovarno orožja v Kopenhagnu.

Leta 1948 je Sovjetska zveza zaprla vse kopenske in vodne poti do Berlina. Nastopila je tako imenovana berlinska blokada, ki sta jo Velika Britanija in Združene države Amerike pretrgali tako, da sta uvedli zračni most za nemoteno preskrbovanje mesta. 11 mesecev so mesto oskrbovali s hrano, kurjavo in zdravili.

Leta 1950 se je začela korejska vojna.

Leta 1959 so uradno odprli prekop sv. Lovrenca. To veliko vodno pot so skupaj zgradile ZDA in Kanada, povezuje pa Velika severnoameriška jezera z Atlantskim oceanom.

Leta 1963 je Velika Britanija Zanzibarju dodelila notranjo samoupravo.

Leta 1975 je v strmoglavljenju Boeinga 727 pri New Yorku izgubilo življenje 113 ljudi.

Leta 1983 se je prva ameriška astronavtka, Sally Ride, vrnila na Zemljo.

Leta 1983 je bil Jaser Arafat izgnan iz Damaska.

Leta 1991 je slovenska skupščina določila sedanjo slovensko zastavo in grb.