Джозеф Корнелл родился 24 декабря 1903 года. Его семья – мать и больной брат – жила в бедном квартале на окраине Нью-Йорка. Джозеф сменил множество тяжелых профессий, зарабатывая на жизнь и на лечение брата.
В начале 1920-х годов Корнелл испытал сильнейшее влияние идей «христианской науки» Мэри Бейкер Эдди. С конца 1920-х, под влиянием коллажей Макса Эрнста, обратился к технике ассамбляжа – это трехмерный коллаж из «найденных предметов». Несколько позже Корнелл заинтересовался работами Марселя Дюшана и Курта Швиттерса. С 1936 года он участвует в выставках сюрреалистов. Но, несмотря на это, Корнелл так и не присоединился к движению, хотя испытывал к нему глубочайшее уважение и внес огромный вклад в практику конструирования поэтических предметов из подобранного мусора и с помощью собственных фантазий.
Свое имя Корнелл прославил своими сюрреалистичными коробками. Это относительно небольшие конструкции, без остекленных створок или каркаса, наполненные различными вещами, картами, фотографиями, гравюрами и другими объектами. Его творчество можно назвать синтезом строгости и простоты конструктивизма с живой фантазией сюрреализма.
Как режиссер Корнелл дебютировал в 1940-1950-х годах. Он снял несколько короткометражных экспериментальных фильмов, в том числе – в соавторстве с лидером авангардного американского кино Стэном Брекиджем.
Джозеф Корнелл умер 29 декабря 1972 года в Нью-Йорке на 70-м году жизни.