カリフォルニア州サンフランシスコに生まれる。ピアニストを志していたが、14歳の時、家族と共に初めて訪れたヨセミテ国立公園の圧倒的な自然に魅了され、写真を始める。1930年、写真家ポール・ストランドと出会い、ストレート・フォトグラフィを目指すようになる。1932年にはエドワード・ウエストン、イモージン・カニンガムらと「グループF64」を結成、ストレートな写真を提唱する。映像の「視覚化」という独自の考え方と、アルフレッド・スティーグリッツの「等価物」という概念をもとに、写真の可能性を追求する。アダムスの作品は、風景や身近な環境、ポートレート、建築物や自然物など多岐にわたるが、その作品を通して、対象の本質を引き出し、美的な価値を高めた。
写真家として活動する一方で、17歳でシエラ・クラブに入会し、自然環境の保護に積極的に取り組み、長年理事も務め、生涯会員であった。