Kendrew valmistuiCambridgen yliopistosta vuonna 1939. Toisen maailmansodan ensimmäisten kuukausien aikana hän tutki kemiallisten reaktioidenkinetiikkaa ja myöhemmin hän työskentelitutkien parissa. Sotavuosien aikana Kendrew kiinnostui biokemiallisista ongelmista ja päätti ryhtyä tutkimaan proteiinien rakenteita.
Kendrew tapasi vuonna 1945 Max Perutzin Cambridgessä. FysiologiJoseph Barcroft oletti, että Kendrew pystyisi tekemäänkristallografisia tutkimuksia proteiineille kutenhemoglobiinille ja Kendrew aloitti tutkimukset. Vuonna 1947 Kendrew selvitti myoglobiinin rakenteen.