1936-ban Princetonban doktorált matematikából és fizikából. Kezdetben fizikát tanított, a II. világháború alatt a haditengerészet laboratóriumában dolgozott, majd a Bell Laboratóriumban a félvezetők vezetési tulajdonságait vizsgálta. 1956-ban megosztott fizikai Nobel-díjat kapott `a félvezetőkkel kapcsolatos kutatásaiért és a tranzisztoreffektus felfedezéséért`. Felfedezésükkel megkezdődött az elektronikában a miniatürizálás korszaka. 1972-ben társaival ismét fizikai Nobel-díjjal tüntették ki, a rangos tudományos elismerést `a szupravezetési elmélet, az úgynevezett BCS-elmélet` megalkotásával érdemelték ki. A BCS-elmélet neve kidolgozói nevének kezdőbetűiből (John Bardeen, L. N. Cooper és J. R. Schrieffer) tevődik össze. Boston-ban hunyt el.