До 1928 года Ходжкин посещала школу Джона Лимана, расположенную вблизи Беклеса. В школе она увлекалась кристаллами и это побудило ее к более углубленному изучению истории кристаллографии, а также химии, предмета, обычно изучавшегося в те времена только мальчиками. В возрасте 13 лет во время посещения отца в Хартуме, где он занимал пост директора отдела образования и изучения античности Судана, она встретила А. Ф. Джозефа, химика-почвоведа, который помог ей провести количественный анализ некоторых местных минералов.
В 1926 году ее отец стал директором Британской школы археологии в Иерусалиме, и после окончания школы Ходжкин приезжает к своим родителям в Палестину. Раскапывая византийские храмы в Джераше (Трансиордания, а ныне Иордания), она увлеклась археологией, но, несмотря на это, вернувшись в Англию, приступила к изучению химии в Сомервилл-колледже, в Оксфорде.
После окончания Сомервилл-колледжа в 1932 году Ходжкин получила возможность провести работу в Кембриджском университете с выдающимся физиком Дж. Д. Берналом. Бернал занимался рентгеноструктурными анализами кристаллов стеролов (твердых циклических спиртов, таких, как холестерин, обнаруженных в биологических тканях), что являлось предметом ее особого интереса. Спустя два года она вернулась в Сомервилл на отделение минералогии и кристаллографии и оставалась там на протяжении почти всей своей профессиональной деятельности.
Получив с помощью химика-органика Роберта Робинсона субсидию на приобретение рентгеновского аппарата, Ходжкин продолжила анализ стеролов, особенно иодида холестерина. За диссертацию по этой теме она в 1937 году получает докторскую степень.
Через три года после начала Второй мировой войны Ходж кин приступила к исследованиям пенициллина – антибиотика, открытого в 1928 году Александером Флемингом и очищенного позднее Эрнстом Б. Чейном, с которым она встретилась в Кембридже, и Хоуардом У. Флори. В военное время в этом лекарстве возникла самая острая потребность для лечения инфекционных заболеваний, вызываемых бактериями. Но поскольку химическая структура пенициллина была почти неизвестна, не могло быть и речи о его синтезировании и массовом выпуске.
Ходжкин приступила к изучению пенициллина с помощью рентгеноструктурного анализа. Пропуская рентгеновские лучи через кристаллы пенициллина под разными углами, группа определила результирующую дифракцию образцов, зарегистрированную на фотографических пластинах, и вычислила расположение ключевых атомов в кристаллической решетке. Позднее использование IBM-компьютера с программами на перфокартах дало возможность упростить лабораторную задачу получения карт электронной плотности, по которым Ходжкин и ее коллеги в 1949 году определили молекулярную структуру пенициллина.
Еще до окончания работы с пенициллином Ходжкин в 1948 году применила рентгеноструктурный анализ для изучения витамина В12, который предотвращает анемию, потенциально смертельное состояние крови. В это время становятся доступными электронные компьютеры, используемые для вычислений. Ходжкин окончательно определила молекулярную структуру витамина В12 в 1957 году.
«За определение с помощью рентгеновских лучей структур биологически активных веществ» Ходжкин получила в 1964 году Нобелевскую премию по химии.
В 1937 году она вышла замуж за Томаса Ходжкина, сына оксфордского историка, внука двух других историков, потомка Томаса Ходжкина (рак лимфатической системы назван по его имени – болезнью Ходжкина) и кузена физиолога Алана Ходжкина.
Ее муж–историк, специализирующийся в области экономической и политической истории Африки. Несколько лет он провел на преподавательской и исследовательской работе в развивающихся странах. Он был профессором и директором института Африки в университете Ганы. Кроуфут-Ходжкин сочетает успешную и обширную научную работу со счастливой семейной жизнью. В семье Ходжкинов трое детей, которые унаследовали склонности отца. Старший сын-математик, ряд лет преподавал в Алжире, дочь – преподаватель истории в Замбии и Габоне, младший сын – специализируется в области сельского хозяйства и также готовится к работе в развивающихся странах Азии и Африки, в частности, Индии и Иране.
Любимыми развлечениями в семье считались пешие прогулки. Сама Кроуфут-Ходжкин считала, что кроме этого для нее отдыхом и развлечением служит воспитание внуков, а также интерес к археологии, который сохранился у нее с детства на всю жизнь.
Дороти Мэри Кроуфут-Ходжкин скончалась 29 июля 1994 в возрасте 84 лет.