Джон Кэмпбелл родился в Ньюарке, штат Нью-Джерси. Начал писать фантастику ещё будучи студентом Массачусетского технологического института и Дюкского университета. Получил диплом физика в 1932 году, и к тому времени был уже одним из самых известных американских фантастов. Дебютировав в журнале «Amazing Stories» в январе 1930 года рассказом "Когда не выдерживают атомы" («When the Atoms Failed»), уже в июне публикует повесть "Предпочитаю пиратство" «Piracy Preferred», а осенью — небольшой роман "Прохождение Чёрной Звезды" («The Black Star Passes»). Эти и следующие его произведения принимаются читателями «на ура». Он продолжает писать, однако к 1934 году начинает тяготиться примитивностью приёмов и тем тогдашней научной фантастики и под псевдонимом Дон А. Стюарт начинает публиковать в «Astounding» рассказы, в которых отрабатывает тот или иной «прорыв» фантастики в новые стилистические и тематические сферы — "Сумерки" («Twilight»), "Машина" («The Machine»), "Ночь" («Night»), "Захватчики" («The Invaders») и другие. Его писательская карьера практически завершается публикацией повести «Кто идёт?» («Who Goes There?», 1938), которая до сих пор считается одним из лучших НФ-триллеров и была дважды экранизирована — фильмы «Нечто из иного мира» Кристиана Ниби («The Thing From Another World», 1951) и «Нечто» Джона Карпентера («The Thing», 1982).
В сентябре 1937 года кресло редактора «Astounding» покидает Ф. Орлин Тримейн и эту работу предлагают Кэмпбеллу, который немедленно соглашается и начинает проводить в жизнь давно задуманную реформу фантастики. Именно в этот период он находит таких авторов, как Айзек Азимов, Роберт Э. Хайнлайн, Теодор Старджон, Альфред ван Вогт, Лестер дель Рей, а также привлекает к работе перспективных «старичков» — Генри Каттнера и Кэтрин Мур, Л. Спрэга де Кампа, Клиффорда Саймака, Джека Уильямсона и других. Всё это позволяет ему сделать «Astounding» бесспорно лучшим журналом фантастики 1940-х годов. Позже он также создаёт журнал фэнтези «Unknown» (1939—1943).
В начале 1950-х лидерство Кэмпбелла было поколеблено появлением новых журналов фантастики, ориентированных более на «литературность», нежели на «концептуальность» — «Galaxy», «Magazine of Fantasy and Science Fiction», «If» и других. Тем не менее, вплоть до своей кончины в 1971 году Кэмпбелл оставался одним из самых авторитетных деятелей американской и мировой фантастики.
В честь Джона Кэмпбелла названы две премии — Мемориальная премия Джона В. Кэмпбелла за лучший научно-фантастический роман и Премия Джона В. Кэмпбелла лучшему новому писателю-фантасту.