던롭은 스코틀랜드 노스 에어셔의 드러머글랑(Drumoglagh)에서 태어나 에든버러 왕립 수의 대학에서 수의학을 공부했다. 1867년에 북아일랜드 벨파스트에 수의 진료소를 설립하고 활동했다.
그의 가장 중요한 발명은 1887년에 그의 어린 아들이 울퉁불퉁한 길에서 타는 세발자전거의 승차감을 개선하기 위해 시작되었다. 그는 고무 튜브를 천으로 감싸고 공기를 주입하여 기존의 단단한 고무 타이어보다 훨씬 부드럽고 빠르게 움직이는 타이어를 개발했다. 1888년, 그는 이 공기 타이어에 대한 특허를 출원했고, 1889년에는 던롭 공기 타이어 회사(Dunlop Pneumatic Tyre Company)를 설립하여 그의 발명을 상업화했다.
비록 로버트 윌리엄 톰슨(Robert William Thomson)이 1845년에 이미 공기 타이어에 대한 특허를 냈었지만, 던롭의 발명은 그 당시 기술로는 실용화되지 못했던 톰슨의 아이디어를 실용적인 형태로 구현하고 대중화하는 데 성공했다. 던롭의 타이어는 1889년 아일랜드에서 열린 사이클 경주에서 성공적으로 사용되면서 그 우수성을 입증받았다.
그의 회사는 빠르게 성장하여 세계적인 타이어 제조업체로 발전했으며, 이는 현대 자동차 산업의 발전에 필수적인 요소가 되었다. 던롭은 1896년에 회사 지분을 매각하고 은퇴했으며, 1921년 아일랜드 더블린에서 사망했다. 그의 이름은 타이어 산업의 선구자로서 오늘날까지 기억되고 있다.