Laureato presso l'Università di Aberdeen in Scozia, missionario e medico, svolse i suoi studi clinici presso il Charing Cross Hospital di Londra. Nel 1877 Cantlie divenne membro del "Royal College of Surgeons" e assistente chirurgo al Charing Cross Hospital di Londra. Nel 1887 ad Hong Kong divenne cofondatore del College di Medicina per la Cina.