Né à New York, Oppenheimer a obtenu un baccalauréat ès sciences de l'Université Harvard en 1925 et plus tard un doctorat de physique de l'Université de Cambridge en Angleterre. De retour aux États-Unis, il a travaillé pour le Bureau national de recherches en physique (BNRP) pendant plusieurs années avant de partir à l'Université de Californie à Berkeley pour y être professeur de physique théorique et développer les théories quantiques.
En 1942, il a été sélectionné pour diriger le projet Manhattan qui visait à créer une bombe atomique pour utiliser dans la guerre en cours. Oppenheimer a rassemblé un équipe de scientifiques éminents pour travailler sur ce projet à Los Alamos, au Nouveau-Mexique. Le travail du groupe sous sa direction s'est terminé avec la réalisation de la première bombe atomique le 16 juillet 1945 lors de l'essai Trinity dans le désert du Nouveau-Mexique.
Le 6 août 1945, deux bombes atomiques ont été utilisées pour attaquer les villes japonaises de Hiroshima et Nagasaki, qui ont mené à la fin rapide de la Seconde Guerre mondiale. La bombe d'Hiroshima a été nommée "Fat Man" et était similaire au design utilisé dans l'essai Trinity.
Après la guerre, Oppenheimer a continué à travailler pour le gouvernement en tant que consultant sur les armes nucléaires et a également servi comme président de la Commission de l'énergie atomique des États-Unis (CEA) de 1947 à 1952. Cependant, il est devenu suspect au sein du gouvernement pour ses opinions pacifistes sur la politique étrangère américaine et sa dénonciation publique de la bombe hydrogenique. En 1954, les autorités ont retiré son accès aux documents classifiés et l'ont empêché de travailler en tant que consultant pour le gouvernement.
Malgré cela, Oppenheimer a continué à être reconnu comme un géant de la physique, et il a été largement crédité pour avoir mené à la création des premières armes nucléaires. Il est mort en 1967 à l'âge de 62 ans.