Macleod a London Kórházban dolgozott fiziológusként és biológusként (1899-1902), majd az ohiói Clevelandben működő Western Reserve University élettanprofesszora volt (1903-18). 1918-tól a Torontói Egyetem orvosi karának dékánhelyettese, majd élettani laboratóriumának igazgatója lett. Itt kezdte el Bantinggel és Besttel közösen a hasnyálmirigy váladékainak tanulmányozását. Az inzulint 1921-ben sikerült izolálniuk és megtisztítaniuk. Macleod később az orvosi kar dékánja lett.
Írásai közül említést érdemel
a Practical Physiology (Gyakorlati élettan; 1902)
és a Physiology and Biochemistry in Modern Medicine (Élettan
és biokémia a korszerű orvostudományban;
1918).