Spolu s bratom Karlom a sestrou Helenou sa narodil v rodine MUDr. Antonína Čapka (*1855 – † 1929) a jeho manželky Boženy (rod. Novotná, * 1866 – † 1924). Oženil sa s dcérou známeho vinohradského advokáta Jarmilou Pospíšilovou. V roku 1923 sa im narodila dcéra Alena, ktorá sa neskôr vydala za MUDr. Jaroslava Dostála.
V rodine ho volali Peča. Vychodil obecnú a meštiansku školu v Úpici a v rokoch 1901 – 1903 navštevoval nemeckú odbornú tkáčsku školu vo Vrchlabí. V škole nevynikal dobrým prospechom a preto istý čas pracoval ako robotník v úpickej tkáčovni F. M. Oberländera. Vďaka sestre Helene a jej snúbencovi JUDr. Františkovi Koželuhovi, ktorí presvedčili rodičov o praktickom využití štúdia na Umeleckopriemyselnej škole v Prahe, mohol v roku 1904 začať Čapek študovať na Umprum (Uměleckoprůmyslní škola) a tiež v tamojšej špeciálnej škole dekoratívnej maľby.
Z obdobia štúdia pochádzajú jeho prvé dochované kresby a olejomaľba V zahradě. Štúdium na Umprum ukončil v roku 1910 a v tom čase si začal písať s Jarmilou Pospíšilovou, ktorá sa o deväť rokov na to stala jeho manželkou. Prvé výraznejšie olejomaľby a kresby ovplyvnené fauvizmom a expresionizmom vznikli na študijnej ceste, ktorú v rokoch 1910 a 1911 podnikol s bratom Karlom. Táto cesta ich zaviedla do Paríža a Marseille, navštívili aj Španielsko.
Bol spoluzakladateľom moderne orientovanej umeleckej spoločnosti s názvom Skupina výtvarných umelcov, ktorá sa schádzala v pražskej kaviarni Union. V tomto období namaľoval svoje prvé kubistické obrazy. V roku 1912 sa stal členom Spolku výtvarných umelcov Mánes. Spolu s Antonínom Matějčkom redigoval časopis Volné směry, ktorý spolok vydával. Už v tomto období vznikali prvé literárne práce, s bratom Karolom vydával generačný Almanach. Z Mánesovho spolku bol na základe nezhôd s jeho výborom vylúčený.
V júli roku 1915 bol povolaný k vojenskému oddielu, pre silnú krátkozrakosť a astigmatizmus však odvedený nebol. V roku 1918 sa stal spoluzakladateľom a členom skupiny Tvrdošijní a zúčastnil sa jej prvej výstavy v pražskej Weinertovej galérii. Podpísal Manifest českých spisovateľov a začal redigovať satirický časopis Nebojsa. V redakčnej rade tohto časopisu pôsobil aj jeho brat Karol.
V rokoch 1920 až 1922 prešiel Čapek výtvarným obdobím tzv. druhého kubizmu. V roku 1924 sa uskutočnila jeho prvá samostatná výstava v Prahe a v Brne, svoje diela vystavil aj na výstave československého umenia v Paríži. V ďalšom období, 1923 – 1927 tvoril prevažne oleje a kresby so sociálnymi motívmi, neskôr maľoval obrazy s motívmi českej dediny a detí v jednoduchom štýle. V roku 1929 sa stal členom Umeleckej besedy a písal pre jej časopis Život.
Popri maľovaní sa venoval aj knižnej grafike, scénickému výtvarníctvu a tiež písaniu. Spolu s bratom Karolom pôsobil dva roky ako redaktor Národných listov. Potom obaja v roku 1921 prešli do redakcie Lidových novin, kde Josef pôsobil až do roku 1939. Roky 1921 až 1932 predstavujú tiež jeho spoluprácu s Národným divadlom, Divadlom na Vinohradech, so Stavovským divadlom a s Národným divadlom v Brne, v ktorých pôsobil ako javiskový výtvarník.
Jeho reakcia na nastupujúci nacizmus v Nemecku sa prejavila aj v jeho tvorbe. V Lidových novinách sa objavila séria protinacistických karikatúr, v roku 1934 sa zúčastnil na protinacistickej Medzinárodnej výstave karikatúr a humoru v Prahe. V roku 1937 vyšla druhá monografia jeho výtvarného diela od Jaromíra Pečírka a prvá monografia literárneho diela od Vítězslava Nezvala.
V roku 1938 vydal vrcholné dielo Umění přírodních národů, ktoré predstavuje výsledok jeho celoživotného štúdia a svedčí o jeho mimoriadnom rozhľade a vzdelaní. Odmietol ísť do exilu so slovami „někdo musí s národem zůstat“. 1. septembra1939 bol podobne ako ďalší predstavitelia politického, kultúrneho a verejného života zatknutý. Gestapo ho odvlieklo z dovolenky v Želive u Humpolce. Odviezli ho do Pankráckej väznice, odtiaľ do koncentračného tábora Dachau, potom do Baldu, Oranienburg-Sachsenhausenu a nakoniec do Bergen-Belsenu v Dolnom Sasku, kde zomrel na týfus. Miesto jeho posledného odpočinku nie je známe.
Dielo
Josef Čapek patril medzi všestranné umelecké osobnosti českej medzivojnovej kultúry a predstavoval vodcovskú osobnosť tzv. čapkovskej generácie. Bol jedným zo zakladateľov moderného výtvarného umenia, pracoval ako maliar, grafik, ilustrátor a scénický výtvarník. Jeho diela predstavujú aj jeho sociálnu angažovanosť.
Výtvarné dielo
Čapek vychádzal zo cézannovskej francúzskej maľby, čoskoro však začal tvoriť diela ovplyvnené kubizmom. Jeho obrazy sú emotívne. Pred druhou svetovou vojnou nakreslil niekoľko cyklov symbolizujúcich vojnu.
Jeho tvorbu výrazne ovplyvnili detské motívy a krajinky.
Nejznámejšie diela:
Dva výrostci
Parta
Dva u zdi
Oheň
Touha
Venoval sa tiež výtvarnej kritickej teórii (knihy):