Calvin naît à Saint Paul (Minnesota) le , de parents émigrants russes. Il obtient un B.S. en Chimie en au Michigan College of Mining and Technology puis un doctorat dans la même matière à l'Université du Minnesota en . Il passe des années d'étude à l'Université de Manchester (Angleterre) jusque en , où il commence sa carrière universitaire à l'Université de Californie à Berkeley en tant qu'instructeur, puis comme professeur à partir de en . A partir de en il dirige le groupe de chimie organique du Laboratoire de Radiation Lawrence, qui en devient le Laboratoire de Biodynamique Chimique.
Etudiant les origines de la vie, travaillant avec Carl Sagan
,
Calvin est invité à participer début en à la fameuse réunion organisée par Frank Drake
et Pearman au NRAO, qui va exploiter nombre des idées débattues dans l'article de
Philip Morrison
et Cocconi de en . Sont également présents Dana Atchley, le
docteur Su Shu Huang, le docteur John Lilly, Morrison, Bernard Oliver (vice-président de la R&D de Hewlett Packard),
Carl Sagan et Otto Struve
. Pendant cette conférence, Calvin apprend qu'il reçoit le Prix Nobel de Chimie.