布赖恩·大卫·约瑟夫森1940年1月18日出生于英国威尔士加的夫。他在剑桥大学三一学院学习物理，1960年获学士学位，1964年获博士学位。

1962年，22岁的约瑟夫森还是研究生时，在菲利普·安德森的指导下思考超导隧道结问题。他计算发现，如果两个超导体之间被一层极薄的绝缘层隔开（厚度约1-2纳米），库珀对可以隧穿这个势垒，在两端电压为零时仍然存在超导电流（直流约瑟夫森效应）；当施加直流电压时会产生交变电流（交流约瑟夫森效应），频率与电压严格成正比。

这一预言在1963年就被贝尔实验室的菲利普·安德森和约翰·罗威尔的实验证实。约瑟夫森效应有多方面重大应用：利用交流约瑟夫森效应中频率与电压的普适关系（比例常数为h/2e），1990年起国际上采用约瑟夫森效应作为电压的自然基准，精度达到10^-12量级。超导量子干涉仪(SQUID)利用约瑟夫森效应可以探测极弱磁场，在医学脑磁图、地质勘探、基础物理中广泛应用。约瑟夫森结也是超导量子计算中量子比特（transmon）的核心元件。

约瑟夫森因此与江崎玲于奈、伊瓦尔·贾埃弗共享1973年诺贝尔物理学奖。他长期在剑桥大学卡文迪什实验室工作，1974年起任物理学教授。1970年代后，他的研究兴趣逐渐转向心灵-物质统一、超心理学、冥想等争议性话题。