Joseph John Thomson 1856da Manchester yakınlarında orta sınıf bir kitapçı ve yayıncının oğlu olarak dünyaya geldi. Ailesinin beklentilerine uygun olarak özel bir gündüz okulunda eğitim gördü. Babası oğlunun bir mühendis olarak yetişmesini istiyordu; onun için bir çıraklık ayarladı. Ancak boş bir yer için beklerken Thomson, 14 gibi dikkat çekecek kadar erken bir yaşta Owen Kolejinde okumaya başladı.
Babası kısa bir süre sonra öldü. Çıraklık primini karşılayacak para yoktu ailede. Neyse ki Thomson Owen Kolejinde öğrenimini sürdürebilmek üzere bir burs kazandı. Orada J.H. Poynting ve Sir Arthur Schuster gibi seçkin bilim adamlarının etkisine girdi. Schuster, iyonlaşma ve gazlardan elektrik geçirme konularında ilerleme kaydetmiş yetenekli bir deneyciydi.
1876da Thomson Cambridge Trinity Collegede matematik okumak üzere bir burs kazandı. Bir öğrenci olarak çok başarılı bir kariyere sahipti. 1881de Kolejin üyeliğine seçildi. İlk çalışmaları, elektriksel olguların çeşitli mekanik modellerinin uygulanabilirliğini göstermek amacıyla biçimsel tekniklerden yararlanan matematiksel çalışmalardı.
1884te çok az pratik deneyimi olmasına karşın, beklenmedik bir biçimde Deneysel Fizik Cavendish Laboratuarına, profesör unvanıyla, Rayleigbın halefi olarak seçildi. Aynı yıl Royal Society üyeliğine kabul edildi. Alman ve İngiliz düşünce okulları arasında süregiden uzun tartışma çerçevesinde gaz akışı üzerine çalışmaya koyuldu.
Almanlar esir-dalga kur*******, İngilizler ise tanecik modelinden yanaydılar.
Thomson 1890da Rosa Pagetle evlendi. Biri oğlan, biri kız iki çocukları oldu. Oğlan büyüyecek ve kendi kendini ye tiştirerek önemli fizikçilerden G.P.Thomson olacaktı. Cavendishteki hükümranlığı boyunca kendisine verilen J.J. adıyla Thomson, yalnızca kendi deneysel araştırmalarıyla uğraşmakla kalmayıp, sorumluğunu üstlendiği bilim adamı grupları tarafından yürütülen sistematik araştırma programlarına katkıda bulundu. Bursları finanse edebilmek için düzenlenen lS51 Sergisinin gelirlerinden yararlanmak ve mezun öğrencilerin araştırma programlarına kabul edilmelerini düzenleyen üniversite kurallarını yumuşatmak, Thomsona güçlü bir araştırma okulu kurma olanağı verdi.
Okul yalnızca konusunda ilerlemekle kalmıyor, aynı zamanda Britanya İmparatorluğunun bürokratlarını da yetiştiriyordu. Bilimin örgütlenmesi Thomsonu fazlasıyla ilgilendiriyordu. Bilimsel ve Endüstriyel Araştırmalar Bölümünün fonlar komitesinde ve bir üye olarak bölümün İstişare Heyetinde sekiz yıl boyunca çalıştı. Yatırım konularında özel bir yeteneği olduğu söylenir. Kişisel olarak hali vaktinin yerinde olduğundan da şüphe edilemez. Thomson koyu bir dindardı ve kiliseye düzenli olarak devam ederdi. Thomson birçok açıdan İngiliz bilim hayatında Newton kadar belirleyici oldu. 1906da Nobel ödülünü kazandı.
1915de 1920ye kadar Birinci Dünya Savaşı boyunca etkinliklerini yöneterek Royal Societye başkanlık etti. 1915de Trinity Collegein başına geçti. 1919da yerini Ernest Rutherforda bıraktı. Ancak aktif bilimsel çalışmasını sürdürdü. 1940da öldü.