奥本海默出生在美国纽约一个犹太人家庭里。他父亲原是德国人，从小移民到美国，靠着进口纺织品发了大财。他母亲是一位天才的画家，在母亲的影响下，奥本海默早早地就接触到了艺术和文学，上小学时就能看拉丁文和希腊文的文学作品，还能用法文作诗。可惜的是，他九岁那年，母亲就去世了。
奥本海默儿时，有一次随同家人去德国看望他的祖父。祖父送给他一小盒矿石作为礼物，这引起了他对化学的兴趣。为了培养他成才，父亲专门请了一位家庭教师辅导他，老师发现他在六个星期里就完成了一年的课程。
1922年，奥本海默进入哈佛大学学习物理学，他用了三年时间就修完了全部课程。1925年，他来到英国剑桥大学学习物理学，对理论物理发生了浓厚的兴趣。在剑桥大学读书期间，他每天都要抽出两个小时来研究意大利诗人但丁的《神曲》，对其中的《地狱篇》尤其入迷。傍晚，他沿着铁路散步时，经常和同学们讨论但丁为什么把维吉尔放进地狱而不送入天堂。
一天晚上，与他同在剑桥大学读书的狄拉克（1933年诺贝尔物理学奖获得者）把他叫到一旁，轻声地问他：“听说你写诗写得像研究物理学那样出色。你是用什么方法把这两种东西结合在一起的？要知道，在科学上大家都尽力使人们把过去不了解的东西弄清楚，而在诗里，事情却恰恰相反。”奥地利物理学家泡利与奥本海默共事过，他对奥本海默非常了解，他曾经这样说过：“奥本海默将物理学当作业余爱好，而将精神分析学作为自己的专业。”
1927年，奥本海默接受了着名物理学家玻恩的邀请，来到德国哥廷根大学从事研究。他用了三个星期的时间，就写出了一篇关于量子力学的论文，因此获得博士学位。
据说他宣读论文时，在座的评审教授们竟没有一个人能提出疑问来。然而，奥本海默却有问题要向专家请教。答辩会结束后，担任评审的诺贝尔物理学奖获得者弗兰克刚要离开会场，奥本海默就走上前来向他提问题了。
奥本海默获得博士学位后，被美国哈佛大学和加州理工学院推选为国家研究成员。1929年，他接受加州理工学院帕萨迪纳分校和加州大学伯克利分校的邀请，担任了这两所学校的理论物理学教授。那时候的奥本海默对政治毫无兴趣，从来不看报纸，不看新闻报道，也不听收音机，一心在他喜欢的领域里遨游，从天文到宇宙射线，从原子核到基本粒子，他都有研究。为了读懂梵文的经典作品，他还自修了梵文。
就在奥本海默任意挥洒才华时，第二次世界大战爆发了。德国的一些科学家提醒德国国防部注意核物理方面的最新发展，德国人还夺得了比利时奥奈诺选矿厂里的1200多吨浓缩铀，并且控制了挪威诺克斯电解氢工厂所生产的重水，只要德国人再使一把劲儿，就很有可能造出原子弹来。但是，狂妄的希特勒以为战争很快就会以德军的胜利而结束，对核武器不屑一顾，把这门学科讥讽为“犹太人的玩意儿”。美国政府则接受了很多科学家的建议，把发展原子武器列到议事日程上来。
1942年秋天，在美国陆军后勤部队司令萨默维尔的推荐下，陆军工程兵建筑部副部长格罗夫斯晋升为准将，全面负责原子弹的研制。他上任后，就接受了芝加哥大学物理系主任康普顿的建议，把奥本海默作为原子弹研究最高科学指挥官的头号人选。
当时美国有不少名声显赫的核物理学家，和他们相比，奥本海默差了一大截，但格罗夫斯和他谈了几次话后，觉得他的思路非常清晰，在组织原子弹的研究方面有一些很好的设想，而这正是其他科学家所不具备的，于是就邀请奥本海默与他合作。奥本海默本来对政治漠不关心，但德国人对犹太人的迫害激起了他的愤慨，便接受了格罗夫斯的邀请。
要想尽快制造出原子弹，建立一个中央实验室是成败的关键。在这一点上，奥本海默和格罗夫斯达成了共识，他们到处秘密探访，终于在洛斯·阿拉莫斯的荒漠上，找到了一个条件适合的地方。地址确定下来后，美国军事工程部等单位立即在这里大兴土木，奥本海默率领一批科学家也带着小型加速器等仪器设备源源不断地向这座“秘密之城”集中。
开始时，奥本海默对困难估计不足，认为只要六名物理学家和100多名工程技术人员就足够了。
但这个设想很快就被一再突破，到了1945年时，实验室中的文职研究人员有2000多名，军事人员有3000多名，其中包括1000多名科学家。
这么多人集中到一起，组织工作是个难题，而奥本海默非凡的领导才能恰恰在这里得到了充分发挥。在大学教书时，奥本海默习惯于睡懒觉，他把课程都安排在11点以后。来到洛斯·阿拉莫斯后，他每天一大早就来到办公室，不是驾驶着一辆军用吉普，就是开着他自己的那辆黑色别克车，在旷野中到处奔波。每到一处，他总是坐在房间的最后面，不停地抽烟，静静地聆听大家的讨论。而轮到他发表意见时，他的一句话往往就能激活人们的想象力。
洛斯·阿拉莫斯实验室成立后，一切都是军事化管理，为了严格保密，不仅周围拉起了铁丝网，到处哨兵林立，格罗夫斯还提出在每个下属实验室里都配备监视哨。奥本海默坚决反对这样做，他认为即便是军事研究，也要遵循科学研究的基本原则，倡导学术民主和学术讨论，他鼓励科学家们大胆地讨论与原子弹有关的科学问题。他不仅熟悉这里所有的科学家，还能叫得出大多数工人的名字。在他看来，就连看门人的意见也不能忽视，说不定也会对原子弹的成功有帮助。
在奥本海默的领导下，洛斯·阿拉莫斯实验室的每个成员都竭尽全力，终于赶在第二次世界大战结束前，造出了三颗原子弹，其中一颗绰号叫“胖子”的，被定为试验弹。原子弹试验场地被选定在距离洛斯·阿拉莫斯200千米以外靠近阿拉莫戈多城的沙漠中，时间定在1945年7月16日。
正式试验开始前，曾做过一个小型试验，但失败了，洛斯·阿拉莫斯实验室的科学家们开始担忧这次试验的结果，觉得很可能是一个哑弹。奥本海默的心里也没有把握，爆炸物理专家基斯田克斯基安慰他说没有问题，还和他打了一个赌。如果爆炸不成功，基斯田克斯基就输给他一个月的薪水；如果爆炸成功了，奥本海默就输给他10元钱。7月16日凌晨5时30分，一道强烈的闪光过后，紧接着传来震耳欲聋的爆炸声，一个巨大的火球腾空而起，其亮度相当于好几个正午时分的太阳，照亮了附近山脉的每一座山峰、山谷和山背。随后，这个火球变成蘑菇云，上升到3050米以上的高度，形成了一个巨大的云团，还在以可怕的力量汹涌澎湃地上升。躲在观察站里的奥本海默，倚在一根柱子上，亲眼目睹了这惊心动魄的一幕，不禁联想起古印度的一段圣诗：“满天奇光异彩，有如圣灵逞威；只有一千个太阳，才能与其争辉。”
世界上第一颗原子弹爆炸成功了！身在现场的科学家们都无比兴奋，他们欢呼雀跃了一会儿，这才相互道贺，笑得像孩子一样。基斯田克斯基找到奥本海默，向他要打赌赢的10元钱。奥本海默掏出皮夹子，里边空空如也。回到洛斯·阿拉莫斯基地后，奥本海默特别举行了一个仪式，把一张签了名的10元纸币郑重地颁赠给基斯田克斯基。奥本海默还特地通知机要秘书，给他妻子凯蒂发一份电报，电文只有一句话：“换床单吧！”这是他们夫妻事先约定好的暗号，表明原子弹试爆成功了。
1945年8月6日，一架美军的B-29轰炸机在日本广岛扔下一颗原子弹，三天后，另一颗原子弹落在日本长崎。这两颗威力巨大的原子弹造成了惨重的伤亡，其程度甚至超过了奥本海默的想象。得知了这场惨剧的真相后，内疚的心情折磨得奥本海默寝食难安。有一次，他当着杜鲁门总统的面，情不自禁地哭了起来，对他说：“我们的手沾染了血。”杜鲁门对他劝道：“不要紧，可以洗掉的。”
大战结束后，身为国家原子能委员会总顾问委员会主席的奥本海默建议取消原子武器研究所，他还警告美国不要陷入针对苏联的武器发展竞争，并且反对进行威力更强大的氢弹试验。美国国内的右翼分子乘机发难，控告他对美国不忠。1954年，美国政府对他进行审查，没有发现他犯有叛国罪，但仍决定解除他的职务，不准他再接触军事机密。被解职后，奥本海默来到普林斯顿大学从事教学工作。
1965年，奥本海默患了肝炎，从此身体状况一直不好，1967年他死于喉癌。按照他的遗嘱，他的遗体被火化后，骨灰撒到维尔京群岛。
科学小常识
曼哈顿计划
为了先于德国制造出原子弹，1941年12月6日，美国正式制定了代号为“曼哈顿”的绝密计划。1942年6月，美国陆军部开始实施这一计划。这个计划规模大得惊人，汇集了以奥本海默为首的一大批来自世界各国的科学家，历时三年，耗资20亿美元。在该计划实施的顶峰时期，曾经起用了53.9万人。在某些部门，带博士头衔的人甚至比一般工作人员还要多，而且其中不乏诺贝尔奖得主。在计划执行过程中，格罗夫斯和奥本海默应用了系统工程的思路和方法，大大缩短了工程所耗时间。这一计划的成功促进了第二次世界大战后系统工程的发展。
科学家逸闻
扶持
1963年，年过六旬的奥本海默被授予美国原子能研究方面的最高奖——费米奖。
颁奖仪式上，各界名流云集，美国总统约翰逊也来参加这一盛典。
当奥本海默走上主席台时，由于年老体弱，他打了一个趔趄。约翰逊总统见状，赶忙伸手去扶他。奥本海默推开他的手，说道：“总统先生，当一个人行将衰老时，你去扶他是没有用处的，只有那些年轻人才需要你扶持。下降的物体是不需要助力的。”
