Von Neumann mempelajari matematika, fisika dan kimia di Universitas Jerman dan Swiss untuk beberapa tahun, pada akhirnya dia mendapatkan gelar Ph.D di bidang matematika dari Universitas Budapest pada tahun 1926. Dia belajar di Berlin dan Hamburg dari tahun 1927 hingga tahun 1930 dan kemudian pindah ke Amerika untuk bergabung di sebuah fakultas di Universitas Princeton. 3 tahun kemudian dia mendapatkan posisi di sebuah institusi di Princeton.
Hingga berakhirnya perang dunia kedua, Von Neumann lebih banyak menghabiskan waktunya untuk bekerja di bidang matematika, membuat kontribusi yang begitu penting dibidang logika matematika, kumpulan teori dan teori operator. Pekerjaannya di Teori Operator memiliki peranan yang sangat besar di teorit fisika, dan kemudian dia menerbitkan buku dengan judul Quantum Fisika, yang menjadi dasar matematika dari Quantum mekanik pada tahun 1932.
Pemerintah memanggil beberapa ahli hebat untuk menolong dalam proses pengembangan teknologi baru berdasarkan kebutuhan perang, Von Neumann mendapatkan posisi yang cukup penting sebagai sebuah konsultan. Dia mendapatkan kepercayaan untuk menangani beberapa projek dan mendapatkan pengakuan akan kemampuannya sebagai seorang administrator dengan kemampuan yang sangat brilliant. Selain mendapatkan posisi sebagai seorang konsultan, diapun terlibat dengan pengembangan bom atom di laboratorium Los Alamos.
Di waktu yang bersamaan, dia membuat sebuah revolusi di bidang ilmu sosial dengan pekerjaan di bidang teori game, Teori Game dan Tingkah laku ekonomi. Pada tahun itupula dia menjadi pelaku dalam pengembangan computer digital dengan kecepatan yang tinggi dan penyimpanan program yang digunakan secara virtual pada seluruh aplikasi komputer saat ini.
Selama di Los Alamos, Von Neumann menjadi sangat mengesankan dengan pengembangan teknologi alat perhitungan yang dapat mengatasi perhitungan matematika rumit yang kemudian para ahli memperkenalkannya pada tahun 1944, Von Neumann terlibat dalam perkembangan komputer, khususnya dalam pengembangan ENIAC (Electronic Numerical Integrator Calculator), yang kemudian menjadi perangkat yang sangat berguna. ENIAC dapat di program untuk melakukan tugas yang berbeda, tapi hal ini mensyaratkan pemasangan bagian kawat pada mesin.
Beberapa ahli yang juga bekerja dalam projek ENIAC adalah, J. Presper Eckert , yang muncul dengan ide penyimpanan program, yang memungkinkan untuk memproses program komputer ke dalam memori komputer dari disk. Komputer dapat menjalankan program tanpa harus secara manual di program ulang. Sayangnya ide tersebut tidak digunakan dalam rancangan ENIAC, tetapi digunakan pada projek lanjutannya yang dinamakan EDVAC.
Sebuah dokumen yang di tulis oleh Von Neumann pada tahun 1944 berjudul “First Draft of a Report on EDVAC”, yang menjelaskan mengenai sebuah ide revolusion dalam perkembangan komputer selama dua decade. Von Neumann mengajukan dua pembagian penyimpanan, aritmatika dan fungsi control, Random Access Memory (RAM), penyimpanan program, intruksi modifiasi aritmatika, kondisi bercabang, sebuah pilihan diantara nomor binary dan perwakilan nomor desimal, dan sebuah pilihan diantara operasi serial dan parallel.
Pada dasarnya, Bon Neumann memperkenalkan prosedur baru dalam organisasi logika, “kode” yang dapat memperbaiki sistem kawat dapat memecahkan berbagai masalah besar.
Kesimpulannya, Von Neumann memikirkan kembali rancangan dasar komputer ke dalam pembagian komponen fungsi aritmatika, control pusat (yang saat ini dikenal sebagai Central Processing Unit [CPU], memory (hardisk), dan perangkat input dan output. Dibawah naungan Supervisi Von Neuman, komputer dengan kemampuan tersebut telah dikembangkan di Institut Advanced Studies dari tahun 1946 hingga tahun 1951.