Il principale contributo di Macleod fu la scoperta insieme a Frederick Banting e Charles Herbert Best dell'insulina usata per combattere il diabete. Per tale scoperta infatti gli fu attribuito, insieme a Banting, il premio Nobel per la medicina nel 1923. Riconoscimento contestato dallo scienziato rumeno Nicolae Constantin Paulescu, secondo il quale era stato il primo ricercatore a pubblicare trattati scientifici sull'utilizzo dell'insulina.