Josef Mengele se narodil 16. 3. 1911 jako nejstarší ze tří synů v zámožné katolické rodině v Günzburgu v Bavorsku. Ve škole byl vynikajícím žákem. Na univerzitě v Mnichově ho ovlivnily názory nacionálního socialismu. Na fakultě se přednášely také teorie nadřazenosti „árijské“ rasy. Mengele studoval u Ernsta Rudina, tvůrce zákona o nucené sterilizaci a hlavního obhájce teorie, podle níž je lékař povinen ukončit „nehodnotný život“. Vedle studia medicíny získal doktorát filozofie u prof. T. Mollisona, který tvrdil, že stačí jediný pohled na fotografii, aby zjistil, zda dotyčný má židovské předky. V roce 1937 dostal Mengele místo asistenta v Ústavu pro výzkum dědičnosti, biologie a rasové čistoty ve Frankfurtu, který měl ve Třetí říši výsadní postavení. Pracoval v týmu předního evropského genetika prof. Otmara von Verschuera. Von Verschuer zasvětil mnoho času výzkumům dvojčat. Byl nadšeným Hitlerovým stoupencem a Mengele se stal jeho oblíbeným žákem. Společně se zabývali klíčovými otázkami nacistického ideologického a vědeckého myšlení. V květnu 1937 vstoupil Mengele do NSDAP a o rok později do SS. S von Verschuerovou pomocí Josef Mengele rychle postupoval v nacistické akademické hierarchii. Zastával názor, že pomocí rasové selekce lze vylepšit dědictví rasy a přijal nacistické názory o Židech.

V roce 1939 se oženil s dcerou obchodníka Irene Schoenbeinovou. V roce 1940 vstoupil do Waffen – SS a jeden rok sloužil v úřadu SS pro rasy a přesídlení, kde zkoumal rasovou vhodnost Poláků. V polovině roku 1941 byl přeložen na Ukrajinu a v roce 1942 v boji raněn. Následně byl vyznamenán Železným křížem I. třídy. Nakonec byl převelen zpět k von Verschuerovi. Ten ho přivedl k práci v koncentračních táborech. Argumentoval tím, že taková činnost je v zájmu vědy. Jako válečný ředitel Výzkumného ústavu císaře Wilhelma pro antropologii, lidskou genetiku a eugeniku ( vědu o šlechtění lidské rasy) von Verschuer poskytoval Mengelemu finance na pokusy v koncentračním táboře. Mengele zase posílal v hnědém balícím papíru „výsledky své práce“, kosti a celé části lidských těl pod označením „válečný materiál“.

Brzy po povýšení na Hauptsturmführera – SS ( kapitán ) byl Josef Mengele přeložen a v květnu 1943 odjel do Osvětimi. Koncentrační tábor Osvětim sloužil nejen k vraždění, ale také poskytoval otrockou pracovní sílu 34 německým společnostem, mezi něž patřily firmy jako Bayer, AEG Telefunken, Krupp a Siemens. Ve zdejší „práci“ našel zalíbení. Povinností lékaře kromě jiného, bylo prohlédnout tisíce nových vězňů, kteří byli přiváženi v přeplněných dobytčích vagónech. Selekce byla pro lékaře SS velmi stresující povinnost, nikoliv však pro Josefa Mengeleho. Vězni procházeli před lékařem SS, který posílal jedny napravo a druhé nalevo. Ti vpravo pak pracovali v dílnách tábora, či ve venkovních komandech, vězni poslaní nalevo brzy skončili v plynových komorách.

Ze vzpomínek přeživších vězňů a některých jeho spolupracovníků se uvádí, že Mengele byl vždy v neposkvrněné čisté uniformě SS, měl nablýskané černé holínky a čepici. Vypadal dobře, ruce měl v bílých rukavicích, pohrával si s lesklou holí nebo kouřil cigaretu bez filtru. Občas se usmál nebo si pohvizdoval některou ze svých operetních melodií. Zatímco dav byl rozdělován na muže a ženy, vyhledával mezi vězni dvojčata, která později byla předmětem jeho experimentů. Brzy po příjezdu do tábora Osvětim II ( Auschwitz Birkenau ) byl Josef Mengele jmenován velitelem ženského, dětského a cikánského tábora. V této funkci pak prováděl selekci vězňů v celém táboře i na ošetřovnách ve dne i v noci. Josef Mengele nechal vybudovat speciální patologickou laboratoř v krematoriu č. 2 v Birkenau. Zde se prováděly pitvy lidí čerstvě otrávených plynem. Laboratoř s červenou betonovou podlahou byla vybavena nejmodernějším zařízením. Dominantu tvořil velký pitevní stůl z leštěného mramoru s několika výlevkami. Peníze na vybavení laboratoře obstaral prof. von Verschuer. Zde Mengele prováděl svůj „výzkum“, aby odkryl tajemství zdokonalení „árijské rasy“.  

Uvádí se, že výzkum se skládal z hrubých operací a značně bolestivých testů prováděných téměř vždy bez narkózy. Šlo o amputace, lumbální punkce, tyfové infekce a úmyslně infikovaná zranění, aby bylo možno sledovat reakce. Mengele vstřikoval různé roztoky pod kůži na hlavě, aby změnil barvu vlasů, nebo do očí, aby změnil jejich barvu na modrou. Pokud pokusné dvojče zemřelo, zabíjel Mengele okamžitě i druhé, aby jejich pitvy mohly proběhnout simultánně. Při testování odolnosti vězňů používal elektrické šoky. Mnohé z pokusných dvojčat nepřežilo. Používal roentgenové záření pro pokusy se sterilizací žen. Svědkové, kteří Osvětim přežili, uvádějí stovky případů bestiálních a krutých experimentů. Někdy projevoval známku laskavosti, aby vzápětí ve jménu vědy dítě podrobil krutým pokusům. Pro své kolegy byl Josef Mengele ztělesněním ideálního oddaného důstojníka SS. Nikdy se nezmínil o svém osobním životě. Jeho manželka Irene navštívila Osvětim dvakrát. Ve svém deníku uvedla, že Osvětim je obrovské vězeňské centrum pro válečné zajatce a politické vězně. V jejím deníku není žádná zmínka o podmínkách uvnitř tábora nebo o pokusech, které řídil její manžel. Irene tvrdila, že Osvětim jejího muže změnila. Trpěl depresemi a cítil se zajatcem rozkazů, které musel plnit. V březnu 1944 se Mengelemu narodil syn Rolf. Jeho otec si ani nevzal dovolenou, aby viděl svého syna, ale zůstal v Osvětimi a mezi dubnem a srpnem provedl 39 selekcí maďarských Židů. Svého syna viděl až po šesti měsících na krátké týdenní dovolené.

Po válce někteří Mengeleho přátelé a rodina tvrdili, že zprávy o činnosti Mengeleho v Osvětimi jsou nepravdivé.  Sám Mengele po válce uvedl, že Osvětim existovala již před jeho příchodem a on sám byl jen malým kolečkem ve velkém stroji. Když Rolf Mengele svému otci řekl, že Osvětim byla jedna z vůbec nejstrašnějších příkladů nehumánnosti a brutality, jeho otec namítal, že Rolf vůbec nic nepochopil a že v Osvětimi pouze plnil svou povinnost. Tvrdil, že chtěl lidem v táboře pomáhat, ale že jeho možnosti byly omezené. Otec se snažil Rolfa přesvědčit, že svojí činností zachránil tisíce lidí před smrtí. Tvrdil, že za posílání lidí do plynových komor nebyl zodpovědný a že k tomu rozkazy nevydával. Přísahal, že on osobně nikomu neublížil.

Když se v lednu 1945 přiblížila Rudá armáda k Osvětimi, Josef Mengele se rozhodně jako nevinný člověk nechoval. Jeho kolegové uvádějí, že byl velmi deprimován představou, že výsledky jeho pokusů padnou do rukou Rusům. Pokračoval ve svých pokusech až do 5. prosince 1944, ale zároveň podnikl kroky, aby důkazy své činnosti v táboře odstranil. Jeho patologická laboratoř a plynové komory byly zničeny. Část svých dokumentů vzal s sebou, zbytek nechal zničit. 17. ledna 1945 Josef Mengele z Osvětimi uprchl. Prchal do Günzburgu. Než se dostal domů v září 1945, byl dvakrát zadržen americkou armádou a pod vlastním jménem byl umístěn do zajateckých táborů. V té době již byl na seznamu hlavních válečných zločinců, ale kvůli administrativnímu chaosu si nikdo nevšiml, že byl zajat. Rodina mu našla práci pod cizím jménem na statku v Rosenheimu. Uprostřed americké okupační zóny strávil asi čtyři roky. Manželka ho občas navštěvovala. Mengele byl v té době značně psychicky labilní.

Koncem 40. let 20. století Mengelemu naháněly strach procesy s válečnými zločinci. Jeho jméno také padlo při Norimberském procesu a později někteří lékaři byli za podobné pokusy odsouzeni a popraveni. Mengele se proto rozhodl Německo opustit. Pomocí své rodiny a organizační pomoci bývalých členů SS si opatřil falešné cestovní doklady a byl převeden přes Alpy do Itálie. Zde byl sice zadržen janovskou policií pro padělané doklady, ale podplatil velícího důstojníka 500 dolary. Odtud odplul do jižní Ameriky a v polovině července se dostal do Argentiny. V jižní Americe si vedl deník. Vyplývá z něj, že se mu podařilo přizpůsobit prostředí v Buenos Aires lépe, než jeho rodina očekávala. Po svém příjezdu se začlenil pod cizím jménem do početné německé komunity. Fašistický diktátor Juan Perón byl stoupenec nacismu a v posledních dnech 2. světové války poskytl nacistům deset tisíc bianco argentinských pasů. Mengele brzy navázal kontakty s dalšími vysoce postavenými nacisty, jako byl plukovník Hans Ulrich Rudel a plukovník SS Adolf Eichmann, který za války organizoval transporty Židů do vyhlazovacích táborů.

Po navázání prvních důležitých kontaktů se Mengele rozhodl pro podnikání. Začal v Argentině a v Paraguayi prodávat výrobky rodinné firmy. Brzy se stal vlastníkem tesařské dílny a později investoval peníze do farmaceutické firmy. V březnu roku 1954 bylo Mengeleho manželství s Irene na její žádost rozvedeno. Irene se brzy provdala za Alfonse Hackenjose. V roce 1965 přijel Josef Mengele poprvé a naposledy do Evropy. Rodina chtěla, aby se znovu oženil, aby byl udržen v tajnosti Mengeleho život a udržela se kontrola nad rodinnou firmou. Když Josef Mengele jel do Mnichova, měl autonehodu, při níž policie prošetřovala jeho jihoamerické dokumenty. Mengele odjel do Mnichova, kde podplatil policii, aby na nehodu zapomněli. Tak opět unikl zatčení. Po návratu do jižní Ameriky v roce 1956 se rozhodl žít pod svým jménem. Třebaže byl na seznamu hledaných osob, nebylo proti němu vzneseno žádné oficiální obvinění. V Buenos Aires získal dokumenty na své vlastní jméno a později dokonce získal pas Spolkové republiky Německo na jméno Josef Mengele.

V září 1956 se Martha, vdova po Mengeleho mladším bratrovi Karlovi a její syn Karl Heinz přestěhovali do Buenos Aires. Další čtyři roky se Josef Mengele choval jako otec Karla Heinze a vytvořil se mezi nimi pevný vztah. V roce 1958 bylo jméno Josefa Mengeleho uvedeno v telefonním seznamu, ale nikdo ho zde nehledal. V srpnu 1958 byl zadržen federální policií pro podezření s nelegální lékařskou praxí. Policista později přiznal, že dostal úplatek a celý případ uzavřel. Toto setkání s policií ale Mengeleho vyděsilo a proto záhy otevřel podnik v sousední Paraguayi, kde tehdy vládl pravicový generál Alfred Stroessner. V květnu 1959 se odstěhoval do Paraguaye. 5. července 1959 na základě podkladů jednoho vězně z Osvětimi německý federální soud vydal na Josefa Mengeleho zatykač a obvinil ho ze sedmnáctinásobné úkladné vraždy. Německá tajná služba začala Mengeleho hledat v Argentině, protože nevěděla, že se mezitím přestěhoval. O rok později izraelská tajná služba Mossad unesla Adolfa Eichmanna před jeho domem v Buenos Aires a tajně ho převezla do Izraele, kde byl odsouzen a popraven. Izraelci pátrali i po Mengelem, toho však nenalezli. Formální obžaloba Spolkové republiky Německo měla za následek pozornost sdělovacích prostředků a o zločinech Josefa Mengeleho se začalo psát.

S pomocí maďarských a rakouských neofašistů získal Mengele nový úkryt v Brazílii. Začal se více věnovat svému deníku a korespondenci. Řada z těchto dopisů byla adresována Rolfovi. Rolf Mengele uvedl, že se s otcem v politických a historických názorech nikdy neshodli. Rolfa postoje otce determinované nacismem 30. let šokovaly. V jednom dopise svému synovi napsal o Hitlerovi jako „muži století“ a srovnával ho s dobou Alexandra Velikého, švédského krále Karla XII., Fridricha Velikého nebo Napoleona Bonaparta. Rolf Mengele svého otce navštívil v říjnu roku 1975. Vedl s ním dlouhé rozhovory a zjistil, že otec přes svou inteligenci a znalosti byl neústupný a nechtěl vidět, že v Osvětimi páchal zločiny proti lidskosti a popřel základní lidská práva. Po dvou týdnech se Rolf Mengele vrátil domů. Pochopil, že otázka Osvětimi zůstane mezi ním a otcem navždy nepřekonatelnou překážkou. O šestnáct měsíců později byl Josef Mengele na dovolené se svými rakouskými přáteli. Na pláži Bertioga jižně od Sao Paula ho postihla ve vodě mrtvice a zemřel. Pohřben byl jako Wolfgang Gerhard na hřbitově Panny Marie Růžencové v Embu. V roce 1983 si Rolf Mengele nechal kvůli svým dětem změnit příjmení, protože si podle jeho názoru zaslouží vyrůstat, aniž by neustále musely odpovídat, co dělal jejich dědeček.