Issu d'une famille juive de la classe moyenne viennoise, Jonas Sternberg est un enfant délaissé en butte à la sévérité d'un père violent. Il compense la dureté de son éducation par des flâneries émerveillées au Prater, le grand parc d'attractions de Vienne. Après une tentative ratée en 1901, la famille s'installe définitivement à New York en 1908. Mais la misère oblige le jeune Jonas à quitter l'école pour travailler comme manutentionnaire dans un magasin de dentelles. Il exerce ensuite plusieurs petits métiers avant d'apprendre à nettoyer et réparer la pellicule cinématographique avec le père d'un ami. Grâce à cette première expérience, il est embauché en 1915 comme monteur dans une société de distribution de films. Pendant la Première Guerre mondiale, Sternberg est mobilisé comme opérateur au département Cinéma de l'armée américaine. En 1917, il devient assistant-réalisateur sur des productions indépendantes et renonce à son prénom de naissance "Jonas" pour celui de "Josef".
Grand styliste visuel, "inventeur de Marlene Dietrich", Josef von Sternberg a mis en scène la cruauté et l'humiliation, autant que le sens du sacrifice et la capacité de rédemption des êtres déchus.
Après la guerre, Sternberg travaille avec le réalisateur américain d'origine française Émile Chautard. En deux ans, il va passer de l'anonymat au statut de cinéaste star d'un grand studio. Mais les débuts sont difficiles. En 1925, son premier long métrage, The Salvation Hunters séduit Charlie Chaplin, qui l'invite à travailler avec la United Artists. Sans succès, car son associée Mary Pickford refuse plusieurs projets, jugés trop noirs. Ses premiers films sont achevés, voire refaits, par d'autres. Le film coréalisé avec Chaplin en 1926, A Woman of the Sea, ne sortira jamais sur les écrans.
Cette série noire prend fin quand il rejoint la Paramount. Le cinéaste porte désormais le nom de Josef "von" Sternberg. Il a conservé la particule qui lui a été attribuée (peut-être en référence à Erich von Stroheim) au générique d'un film dans lequel il avait remplacé un acteur malade. D'abord assistant-réalisateur, le cinéaste est amené à reprendre le scénario d'un polar signé du grand romancier américain Ben Hecht. Il en assume finalement seul la mise en scène. Ce sera Les Nuits de Chicago (1927), plongée fascinante dans l'univers du gangstérisme. Le film remporte un immense succès public et critique : par ses inventions visuelles, par sa "manière noire" héritée de l'expressionnisme allemand et teintée de fantastique, Sternberg invente une grammaire et une certaine mythologie du cinéma policier dont Hollywood s'inspirera largement. L'année suivante, Les Damnés de l'océan (1928) le classe parmi les grands maîtres du muet.
En 1929, Sternberg tourne un film charnière, L'Ange bleu, premier film parlant du cinéma allemand (d'après un roman de Heinrich Mann), dans lequel se met en place son univers envoûtant, traversé d'érotisme et habité de symboles. Tourné dans les studios de Babelsberg près de Berlin pour la Paramount et l'UFA, le film réunit la grande vedette du cinéma allemand Emil Jannings et une jeune actrice, Marlene Dietrich. Cette histoire d'avilissement d'un respectable professeur contient déjà certains éléments fondamentaux de l'oeuvre de Sternberg, comme le conflit entre morale et désir et la fascination pour la déchéance. Mais la révélation de L'Ange bleu, c'est Marlene Dietrich, incarnation de la femme fatale, à la voix rauque et sensuelle. Sternberg va transformer en mythe cette actrice encore inconnue hors d'Allemagne. Il la recommande à la Paramount. Le cinéaste-Pygmalion, qui nourrira pour l'actrice des amours difficiles, en fera une idole quasi abstraite, l'inaccessible "femme de rêve" des Surréalistes, au cours des sept films qu'ils tourneront ensemble. Leur relation artistique et amoureuse fut si intense que le cinéaste déclarera dans ses souvenirs avoir "cessé d'être un cinéaste en 1935", c'est-à-dire à la fin du "cycle Marlène". À partir de Coeurs brûlés (1930), le premier film hollywoodien de l'actrice, avec Gary Cooper, Sternberg entreprend de "façonner" Marlene Dietrich : d'une comédienne parfois à la limite de la vulgarité, il va faire une icône de sophistication. Le petit roman sentimental dont est tiré le film raconte la liaison entre une chanteuse de cabaret et un beau légionnaire, dans un décor de Maroc de pacotille. Sternberg en fait une tragédie où les passions se déchaînent et les personnages se déchirent. On retrouve, sur le ton mélodramatique cher au cinéaste, un personnage féminin qui choisit librement son destin au mépris des règles sociales. Le film est un triomphe. Il marque le début des grandes créations du "cycle Dietrich". Suivront Agent X27 (1931), où, dans un scénario d'une grande richesse d'invention plein d'expériences sonores et visuelles, l'actrice incarne une espionne au destin tragique, et La Vénus blonde en 1932. Puis viennent les chefs-d'oeuvre. Shanghaï Express (1932), dans lequel la beauté de Marlene est sublimée comme jamais. L'actrice y interprète une aventurière condamnée par son passé et son image à demeurer incomprise, malgré le sacrifice qu'elle consent par amour. Dans ce film, comme souvent chez Sternberg, les personnages, bien que très denses humainement, sont de purs "types romanesques", allant dans le sens de la stylisation propre au cinéaste. Le décor détermine les personnages et définit l'évolution de l'intrigue. En 1934, Sternberg tourne La Femme et le pantin, d'après la pièce de Pierre Louÿs. Il affirme le caractère proprement abstrait de son cinéma. Des cadrages souvent très serrés, des plans d'une richesse infinie, des décors qui matérialisent les contradictions intimes des personnages. Marlene irradie de sa présence, sublimée par d'extraordinaires jeux d'ombres et de lumière. La même année, Sternberg tourne, dans une liberté de création totale, une de ses oeuvres les plus ambitieuses, plastiquement très aboutie, L'Impératrice rouge. Mais le film est un grave échec financier. Paramount, qui a investi un très gros budget, retire sa confiance au cinéaste. C'est la fin du " cycle Dietrich ".
Le cinéaste tourne la page et entreprend en 1937 un périple autour du monde. À Londres, il commence le tournage d'un film resté inachevé, I Claudius. Désespéré par l'annexion de l'Autriche par l'Allemagne nazie en 1938, Sternberg revient à Hollywood. À côté de quelques films de commande, il réalisera encore deux grandes oeuvres : Shanghaï (1941), avec Gene Tierney, troublant mélodrame mêlant vengeance et déchéance, et surtout Fièvre sur Anatahan (1953), son véritable testament spirituel. Ce film en noir et blanc, tourné en toute liberté au Japon, contient toute son oeuvre. Josef von Sternberg abandonne alors la réalisation pour se consacrer à l'enseignement du cinéma.
Entre 1959 et 1963, Josef von Sternberg donne des cours sur l'esthétique de ses films à l'University of California à Los Angeles,
Il a écrit une autobiographie, assortie de réflexions sur le cinéma et la mise en scène, Fun in a Chinese Laundry), publiée en 1965 aux États-Unis et traduite en français sous le titre Souvenirs d'un montreur d'ombres.
Courts métrages 1935 | Fashion Side of Hollywood (The) | Josef von Sternberg |
| 1943 | Town (The) | Josef von Sternberg |
| 1919 | Mystery of the Yellow Room (The) Le Mystère de la chambre jaune | Emile Chautard |
| 1925 | 1925 Studio Tour | Anonyme |
Longs métrages| 1925 | Masked Bride (The) La Rose du ruisseau | Christy Cabanne, Josef von Sternberg |
| 1925 | Salvation Hunters (The) [Les Chasseurs de salut] | Josef von Sternberg |
| 1926 | A Woman of the Sea | Josef von Sternberg, Charles Chaplin |
| 1926 | Exquisite Sinner | Josef von Sternberg, Phil Rosen |
| 1927 | Underworld Les Nuits de Chicago | Josef von Sternberg |
| 1928 | Docks of New York (The) Les Damnés de l'océan | Josef von Sternberg |
| 1928 | Dragnet (The) La Rafle | Josef von Sternberg |
| 1928 | Last Command (The) Crépuscule de gloire | Josef von Sternberg |
| 1928 | Street of Sin La Rue des péchés | Mauritz Stiller, Ludwig Berger, Lothar Mendes, [etc.] |
| 1929 | Blaue Engel (Der) L'Ange bleu | Josef von Sternberg |
| 1929 | Blue Angel (The) | Josef von Sternberg |
| 1929 | Case of Lena Smith (The) Le Calvaire de Léna | Josef von Sternberg |
| 1929 | Thunderbolt L'Assommeur | Josef von Sternberg |
| 1929 | [Blue Angel screen test] | Josef von Sternberg |
| 1930 | Morocco Coeurs brûlés | Josef von Sternberg |
| 1931 | An American Tragedy Une tragédie américaine | Josef von Sternberg |
| 1931 | Dishonored Agent X27 | Josef von Sternberg |
| 1932 | Blonde Venus La Vénus blonde | Josef von Sternberg |
| 1932 | Shanghai Express Shanghaï Express | Josef von Sternberg |
| 1934 | Devil Is a Woman (The) La Femme et le pantin | Josef von Sternberg |
| 1934 | Scarlet Empress (The) L'Impératrice rouge | Josef von Sternberg |
| 1935 | Crime and Punishment Remords | Josef von Sternberg |
| 1936 | King Steps Out (The) Sa Majesté est de sortie | Josef von Sternberg |
| 1937 | I Claudius | Josef von Sternberg |
| 1939 | Sergeant Madden Au service de la loi | Josef von Sternberg |
| 1941 | Shanghaï Gesture (The) Shanghaï | Josef von Sternberg |
| 1949 | Jet Pilot Les Espions s'amusent | Josef von Sternberg |
| 1950 | Macao Le Paradis des mauvais garçons | Josef von Sternberg |
| 1953 | Saga of Anatahan (The) Fièvre sur Anatahan | Josef von Sternberg |
| 1924 | By Divine Right | Roy William Neill |
| 1927 | Children of Divorce | Frank Lloyd |
| 1940 | I Take This Woman [Cette femme est mienne] | W.S. Van Dyke |
| 1920 | Highest Bidder (The) Le Piège | Wallace Worsley |
| 1922 | Bohemian Girl (The) | Harley Knoles |
| 1924 | Vanity's Price | Roy William Neill |
| 1924 | By Divine Right | Roy William Neill |
| 1925 | Salvation Hunters (The) [Les Chasseurs de salut] | Josef von Sternberg |
| 1926 | A Woman of the Sea | Josef von Sternberg, Charles Chaplin |
| 1926 | Exquisite Sinner | Josef von Sternberg, Phil Rosen |
| 1931 | An American Tragedy Une tragédie américaine | Josef von Sternberg |
| 1953 | Saga of Anatahan (The) Fièvre sur Anatahan | Josef von Sternberg |
| 1929 | Blaue Engel (Der) L'Ange bleu | Josef von Sternberg |
| 1925 | Salvation Hunters (The) [Les Chasseurs de salut] | Josef von Sternberg |
| 1926 | A Woman of the Sea | Josef von Sternberg, Charles Chaplin |
| 1928 | Street of Sin La Rue des péchés | Mauritz Stiller, Ludwig Berger, Lothar Mendes, [etc.] |
| 1929 | Thunderbolt L'Assommeur | Josef von Sternberg |
| 1931 | Dishonored Agent X27 | Josef von Sternberg |
| 1932 | Blonde Venus La Vénus blonde | Josef von Sternberg |
| 1926 | Exquisite Sinner | Josef von Sternberg, Phil Rosen |
| 1941 | Shanghaï Gesture (The) Shanghaï | Josef von Sternberg |
| 1953 | Saga of Anatahan (The) Fièvre sur Anatahan | Josef von Sternberg |
| 1953 | Saga of Anatahan (The) Fièvre sur Anatahan | Josef von Sternberg |
| 1925 | Salvation Hunters (The) [Les Chasseurs de salut] | Josef von Sternberg |
| 1931 | An American Tragedy Une tragédie américaine | Josef von Sternberg |
| 1932 | Blonde Venus La Vénus blonde | Josef von Sternberg |
| 1934 | Devil Is a Woman (The) La Femme et le pantin | Josef von Sternberg |
| 1934 | Scarlet Empress (The) L'Impératrice rouge | Josef von Sternberg |
| 1953 | Saga of Anatahan (The) Fièvre sur Anatahan | Josef von Sternberg |
| 1928 | Docks of New York (The) Les Damnés de l'océan | Josef von Sternberg |
| 1953 | Saga of Anatahan (The) Fièvre sur Anatahan | Josef von Sternberg |
| 1934 | Devil Is a Woman (The) La Femme et le pantin | Josef von Sternberg |
| 1953 | Saga of Anatahan (The) Fièvre sur Anatahan | Josef von Sternberg |
| 1925 | Salvation Hunters (The) [Les Chasseurs de salut] | Josef von Sternberg |
| 1953 | Saga of Anatahan (The) Fièvre sur Anatahan | Josef von Sternberg |