Né de Julius S. Oppenheimer et d’Ella Friedman Oppenheimer, il grandit dans un foyer aisé, intellectuellement curieux. Les musées, les langues et la littérature de New York façonnèrent très tôt son sérieux et l’étendue de ses intérêts.

À l’université Harvard, il étudia la chimie et la physique tout en se plongeant dans la philosophie et les langues. Son rythme académique rapide et sa concentration intense révélèrent un talent hors du commun pour le travail théorique et la synthèse.

Il obtint son diplôme de Harvard en trois ans, récompensé pour des résultats exceptionnels. L’alliance de la formation expérimentale et du raisonnement abstrait le poussa vers les frontières de la physique moderne.

Il se rendit au laboratoire Cavendish de l’université de Cambridge pour étudier la physique expérimentale dans l’environnement de J. J. Thomson. Le décalage entre son tempérament et le travail de paillasse le conduisit à choisir plus résolument la théorie.

À l’université de Göttingen, il entra dans l’épicentre de la mécanique quantique aux côtés de Max Born et d’autres jeunes physiciens. L’intensité de la collaboration et la rigueur mathématique affinèrent son style et son réseau international.

Il acheva sa thèse sous la direction de Max Born durant les premières années révolutionnaires de la théorie quantique. Cette période consolida sa réputation de théoricien doué, capable d’aborder des problèmes de physique atomique et du rayonnement.

Il obtint des postes à l’université de Californie à Berkeley et au California Institute of Technology, formant une nouvelle génération de physiciens américains. Ses séminaires aidèrent à introduire dans les départements américains les idées quantiques les plus avancées.

Il publia des travaux influents couvrant l’électrodynamique quantique, les phénomènes de rayons cosmiques et la structure des atomes et des noyaux. Ces articles, diffusés parmi ses pairs en Europe et en Amérique, renforcèrent son prestige scientifique au-delà de l’enseignement.

Avec des étudiants et des collaborateurs, il étudia l’effondrement stellaire, poussant la théorie vers ce qui deviendrait plus tard la physique des étoiles à neutrons et des trous noirs. Leurs calculs relièrent la physique nucléaire à l’astrophysique à une époque où le domaine était encore en formation.

Après la découverte de la fission nucléaire et le déclenchement de la Seconde Guerre mondiale, il réorienta ses recherches vers la faisabilité des réactions en chaîne. Les discussions entre scientifiques et responsables américains transformèrent rapidement la théorie fondamentale en stratégie urgente.

Le général Leslie Groves le désigna pour diriger le nouveau laboratoire d’armement, misant sur son intelligence et son énergie d’organisation malgré une expérience administrative limitée. Il rassembla des figures clés comme Enrico Fermi, Hans Bethe et Edward Teller.

Il coordonna des milliers de scientifiques, d’ingénieurs et de personnels militaires sous un secret rigoureux sur un plateau isolé du Nouveau-Mexique. Les divisions du laboratoire travaillèrent sur l’implosion, les interfaces avec l’enrichissement de l’uranium et les diagnostics, sous une pression de délais implacable.

Le 16 juillet 1945, l’essai Trinity près d’Alamogordo valida la conception à implosion au plutonium par une déflagration aveuglante et sans précédent. Cette réussite confirma les choix d’ingénierie de Los Alamos et inaugura du jour au lendemain l’ère nucléaire.

Après les bombardements d’Hiroshima et de Nagasaki, il devint une voix scientifique éminente dans les cercles de politique publique à Washington. Il plaida pour un contrôle international et avertit que les armes nucléaires remodeleraient la diplomatie et la peur collective.

Il prit la direction de l’Institute for Advanced Study, au milieu de chercheurs associés à Albert Einstein et à d’autres grands penseurs. Ce poste le plaça au rang d’homme d’État scientifique national au début de la guerre froide.

Après l’essai atomique soviétique, les débats s’intensifièrent autour d’une arme thermonucléaire « Super » défendue par Edward Teller. Lui et d’autres soulevèrent des doutes techniques et des objections morales, alimentant une fracture amère dans la politique de sécurité américaine.

Lors de l’audience de la Commission de l’énergie atomique, ses anciennes fréquentations de gauche et ses désaccords de politique furent présentés comme des risques pour la sécurité. La procédure l’humilia publiquement, refroidit la contestation et signala un contrôle politique accru sur les scientifiques de guerre.

Le président Lyndon B. Johnson lui remit le prix Enrico Fermi, une haute distinction scientifique américaine administrée par la Commission de l’énergie atomique. La cérémonie reconnut son leadership en temps de guerre et offrit une réparation publique symbolique.

Il mourut d’un cancer de la gorge après une longue période de dégradation de sa santé, demeurant une figure débattue comme scientifique, administrateur et symbole moral. Sa vie resta liée aux questions de responsabilité, de pouvoir et de brinkmanship nucléaire.