冯诺依曼生于匈牙利一个犹太人家庭,他从小就显示出数学和记忆方面的天赋,六岁就能心算八位数除法。1926年,冯诺依曼任希尔伯特的助手。二次大战爆发后,冯诺依曼参与了同反法西斯有关的多项科学研究计划。1954年又成为美国原子能委员会成员。1945年诺依曼提出了计算机基本工作原理中的存储程序和程序控制。为计算机的设计树立了一座里程碑。
冯诺依曼的第一篇论文是和菲克特合写的,是关于切比雪夫多项式求根法的菲叶定理推广,注明的日期是1922年,那时冯诺依曼还不满18岁。另一篇文章讨论一致稠密数列,用匈牙利文写就,题目的选取和证明手法的简洁显露出冯诺依曼在代数技巧和集合论直观结合的特征。
冯诺依曼1944年与奥斯卡摩根斯特恩合著《博弈论与经济行为》,是博弈论学科的奠基性著作。晚年,冯诺依曼转向研究自动机理论,著有对人脑和计算机系统进行精确分析的著作《计算机与人脑》(1958年),为研制电子数字计算机提供了基础性的方案。其余主要著作有《量子力学的数学基础》(1926)、《经典力学的算子方法》、《连续几何》(1960)等。