Иоганн родился в Базеле (Швейцария), отец — Иоганн Бернулли II (сын Иоганна Бернулли). Получил образование юриста. Астроном Берлинской академии наук, там же директор математического класса.Некоторое время жил в Санкт-Петербурге, где 23 декабря 1776 года был удостоен звания почётного члена Петербургской академии наук.
В своих воспоминаниях Бернулли оставил красочные записки о столице и её предместьях, о встречах с императрицей, князем Потёмкиным, Григорием Орловым, Иваном Шуваловым, Бецким и другими.Умер Бернулли в звании королевского астронома.